C++中虚函数继承类的内存占用大小计算

前半部分转自https://www.cnblogs.com/SeekHit/p/7570247.html

其中为32位字节对齐，后半部分给出自己的理解。

字节对齐的原理见链接https://www.cnblogs.com/0201zcr/p/4789332.html（注意64位系统虚函数指针占8字节，32位占4字节）

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，这两者总共所占的空间大小为：8（或8乘以多继承时父类的个数）；理解为虚函数表和虚基表分别占4字节。即基类的虚函数表总共占4个字节，子类的虚基表每个基类地址占4个字节
• 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 //64位为1
      cout<<"B="<<sizeof(B)<<endl;    //result=8 //64位为16 
      cout<<"C="<<sizeof(C)<<endl;    //result=8 //64位为16
      cout<<"D="<<sizeof(D)<<endl;    //result=12//64位为24
      cout<<"E="<<sizeof(E)<<endl;    //result=20//64位为40
      return 0;  
  }  

原帖中写到“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（只有一个虚基类地址指针），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。”32位系统虚函数表指针内存是4字节,而64位系统虚函数表指针内存是8字节。所以在64位系统中结果不同于32位系统，过程为8+2+4对齐为8+8+4（8+8是满足父类的对齐要求）继续对齐为8+8+8满足（对齐为最大类型内存整数倍的对齐要求），故结果为24.
32位系统中求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。

64位系统中求sizeof(E)的时候，首先是类B的虚函数地址（8字节），然后类B中的数据成员（并对齐为8+8=16字节），再然后是类C的虚函数地址（8字节），然后类C中的数据成员（8+1+1对齐为8+8=16字节），最后是类E中的数据成员e，同样注意内存对齐（8字节），这样16+16+8=40。