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如何计算C++虚函数表的大小？

2023-06-29 18:32:43 深夜i -- --

C++ 虚函数表大小计算

虚函数是C++中非常重要的一个概念，它允许我们在基类和派生类之间实现多态性。实际上，C++编译器会为每个类维护一个虚函数表，这个表用于存储该类的虚函数地址。但是，对于一个给定的类，如何计算它的虚函数表大小呢？

首先，我们需要了解虚函数表的内部结构。虚函数表通常是一个指针数组，每个元素指向一个虚函数。在继承体系中，每个类都有一个虚函数表指针，指向它所继承的父类的虚函数表。这样，当我们调用一个虚函数时，虚函数表的指针会被解引用，找到它所指向的虚函数。

因此，为了计算一个类的虚函数表大小，我们需要考虑以下因素：

1. 类中声明的虚函数数量：虚函数表的大小取决于类中声明的虚函数数量，每个虚函数占用一个指针大小。

2. 类所继承的父类的虚函数表大小：由于每个类都有一个虚函数表指针，所以如果该类继承了父类，那么它的虚函数表也需要包含父类的虚函数表指针和表中的虚函数数量。

3. 虚函数表指针的大小：虚函数表指针本身也占用一个指针大小。

综上所述，我们可以使用下面的公式计算一个类的虚函数表大小：


sizeof(void*) + sizeof(void*) * <该类虚函数数量> + <该类父类的虚函数表大小>

例如下面的代码：

 c++
class Animal {
public:
  virtual void speak()
    std::cout << "I don't know how to speak." << std::endl;
  
  virtual void run()
    std::cout << "I don't know how to run." << std::endl;
  
};
class Dog : public Animal {
public:
  void speak()
    std::cout << "I am a dog and I bark." << std::endl;
  
  void run()
    std::cout << "I am a dog and I run fast." << std::endl;
  
};
int main()
  Dog my_dog;
  return 0;

对于Dog类，它的虚函数表有两个虚函数，因为它重写了父类的两个虚函数。因此，该类的虚函数表大小为：


sizeof(void*) + sizeof(void*) * 2 + sizeof(Animal)

在32位系统上，以上代码输出的虚函数表大小为12字节。在64位系统上，虚函数表大小为16字节。请注意，不同的编译器可能会对虚函数表的实现方式有所不同，因此在实际应用中，建议使用编译器提供的相关函数获取虚函数表的大小，以保证可移植性。

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