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c++ - 为什么 sizeof(Base) 与 sizeof(Derived) 没有区别

coder 2024-02-14 原文

我觉得sizeof(Base)应该是12，为什么是16？

没有虚函数，我得到 4 和 8。

class Base{
  public:
    int i;
    virtual void Print(){cout<<"Base Print";}
};

class Derived:public Base{
  public:
    int n;
    virtual void Print(){cout<<"Derived Print";}
};

int main(){
  Derived d;
  cout<<sizeof(Base)<<","<<sizeof(d);
  return 0;
}

预期结果:12，16

实际结果:16，16

最佳答案

why sizeof(Base) is not different of sizeof(Derived)

因为编译器引入了对齐。

这是架构相关的，但为了简单起见，我假设我们指的是 64 位架构。

Scenario 64 bit / Clang 8.0 .

类型的对齐Base是8字节数:

alignOfBase(): # @alignOfBase()
  mov eax, 8
  ret

Base的布局由变量成员(int)和虚拟表(vtptr)组成。

如果我们假设一个“通用”架构，其中:

  • int大小为 4 个字节。
  • vtptr是一个指针。在 64 位架构上是 8 字节大小。

我们应该有一个总和 4 + 8 = 12 ，如您所料。

但是，我们需要记住Base的对齐方式是8 bytes .因此连续Base类型应存储在 8 的倍数位置。

为了保证这一点，编译器为Base引入了填充。 .这就是为什么 Base是 16 字节大小。

例如，如果我们考虑 2 个连续的 Base ( base0 和 base1 )没有填充:

0:  vtptr (base 0) + 8
8:  int   (base 0) + 4
12: vtptr (base 1) + 8  <--- Wrong! The address 12 is not multiple of 8.
20: int   (base 1) + 4

带填充:

0:  vtptr (base 0) + 8
8:  int   (base 0) + 4+4   (4 padding)
16: vtptr (base 1) +8      <--- Fine! The adress 16 is multiple of 8.
24: int   (base 1) +4+4    (4 padding)

同样的故事适用于 Derived类型。

Derived的布局应该是:vtptr + int + int , 即 8 + 4 + 4 = 16 .

Derived的对齐方式是8也是:

alignOfDerived(): # @alignOfDerived()
  mov eax, 8
  ret

的确，在这种情况下，没有必要为了保持Derived而引入padding。与内存对齐。布局尺寸将与实际尺寸相同。

0:   vtptr (Derived 0)
8:   int   (Derived 0)
12:  int   (Derived 0)
16:  vtptr (Derived 1)  <---- Fine. 16 is multiple of 8.
24:  int   (Derived 1)
28:  int   (Derived 1)

关于c++ - 为什么 sizeof(Base) 与 sizeof(Derived) 没有区别，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/55375954/

sizeofampcodeDerivedBasec++virtual-functionsmemory-layoutvptr

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