C++中虚函数继承类的内存占用大小计算

计算一个类对象的大小时的规律：

• 1、空类、单一继承的空类、多重继承的空类所占空间大小为：1（字节，下同）；
• 2、一个类中，虚函数本身、成员函数（包括静态与非静态）和静态数据成员都是不占用类对象的存储空间的；
• 3、因此一个对象的大小≥所有非静态成员大小的总和；
• 4、当类中声明了虚函数（不管是1个还是多个），那么在实例化对象时，编译器会自动在对象里安插一个指针vPtr指向虚函数表VTable；
• 5、虚承继的情况：由于涉及到虚函数表和虚基表，会同时增加一个（多重虚继承下对应多个）vfPtr指针指向虚函数表vfTable和一个vbPtr指针指向虚基表vbTable，这两者所占的空间大小为：8（或8乘以多继承时父类的个数）；
• 6、在考虑以上内容所占空间的大小时，还要注意编译器下的“补齐”padding的影响，即编译器会插入多余的字节补齐；
• 7、类对象的大小=各非静态数据成员（包括父类的非静态数据成员但都不包括所有的成员函数）的总和+ vfptr指针(多继承下可能不止一个)+vbptr指针(多继承下可能不止一个)+编译器额外增加的字节。

例子一

class A
{
};    

class B
{
    char ch;
    virtual void func0()  {  }
};   

class C
{
    char ch1;
    char ch2;
    virtual void func()  {  }
    virtual void func1()  {  }
};  

class D: public A, public C
{
    int d;
    virtual void func()  {  }
    virtual void func1()  {  }
};     

class E: public B, public C
{
    int e;
    virtual void func0()  {  }
    virtual void func1()  {  }
};  

int main(void)
{
    cout<<"A="<<sizeof(A)<<endl;    //result=1
    cout<<"B="<<sizeof(B)<<endl;    //result=8
    cout<<"C="<<sizeof(C)<<endl;    //result=8
    cout<<"D="<<sizeof(D)<<endl;    //result=12
    cout<<"E="<<sizeof(E)<<endl;    //result=20
    return 0;
}

求sizeof(D)的时候，需要明白，首先VPTR指向的虚函数表中保存的是类D中的两个虚函数的地址，然后存放基类C中的两个数据成员ch1、ch2，注意内存对齐，然后存放数据成员d，这样4+4+4=12。

求sizeof(E)的时候，首先是类B的虚函数地址，然后类B中的数据成员，再然后是类C的虚函数地址，然后类C中的数据成员，最后是类E中的数据成员e，同样注意内存对齐，这样4+4+4+4+4=20。

例二含有虚继承

class A
{
public:
    virtual void aa() {  }
    virtual void aa2() {  }
private:
    char ch[3];
};  

class B: virtual public A
{
public:
    virtual void bb() {  }
    virtual void bb2() {  }
};  

int main(void)
{
    cout<<"A's size is "<<sizeof(A)<<endl;
    cout<<"B's size is "<<sizeof(B)<<endl;
    return 0;
}

A's size is 8

B's size is 16

说明：对于虚继承，类B因为有自己的虚函数，所以它本身有一个虚指针，指向自己的虚表。另外，类B虚继承类A时，首先要通过加入一个虚指针来指向父类A，然后还要包含父类A的所有内容。因此是4+4+8=16。