C++ 虚拟函数需要多少字节的额外内存？

虚函数的结构从简单到复杂，有各种各样的情况。什么因素决定了所需的额外内存数量？比如说

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

与没有虚拟函数的类相比，A和B需要多少内存？另一个具有2个虚拟函数的示例

class A            {virtual void F() {}   virtual void G() {}   };
class B : public A {virtual void F() {}   virtual void G() {}   };

和例3

class A            {virtual void F() {};   virtual void G() {}  };
class B : public A {virtual void F() {}                         }; 

[--------------添加更多有趣的问题----------------]

是否每个虚拟方法都有一个虚拟方法表？如果是这样的话，我认为对于一个类（不是对象，对吧？我认为VPTR是静态的。）具有多个虚拟方法需要多个VPTR，每个VPTR对应一个虚拟方法。对吧?

是否可以为所有虚拟方法只构建一个表，并且在一个类中只放置一个VPTR

我认为虚拟函数的调用速度应该比手动ifs快，因为使用了直接VPTR。对吧?

考试

我做了一个测试，用VS2010和英特尔C++编译器显示了结果。

struct A
{
    static int s_i;
    int i;
    virtual void F()    {i+=1;}
    virtual void G()    {i+=2;}
};

struct B
    : public A
{
    int j;
    virtual void F()    {i+=3;}
    virtual void G()    {i+=4;}

    virtual void H()    {i+=5;}
};

struct C
    : public B
{
    virtual void F()    {i+=6;}

    virtual void H()    {i+=7;}
};

TEST(MemoryForVirtualMethod)
{
    CHECK_EQUAL(sizeof(A), 8);
    CHECK_EQUAL(sizeof(B), 12);
    CHECK_EQUAL(sizeof(C), 12);
}

从结果来看，我的结论是

（1） 对于每个具有虚拟函数的对象，添加一个（隐藏指针）VPTR

（2） 对于每个类，为该类的所有虚拟方法构建一个虚拟方法表

（3） 将VPTR放入对象是为了实现动态分派，因为引用的类可能不是动态类

（4） 该实现在调用方面效率很高（比手动ifs更快），但会牺牲一些内存

---

非常感谢

由于虚拟函数通常是作为一个对象实现的，所以我猜每个

类
都有
O（虚拟函数的数量）
个，每个
对象都有一个额外的指针。没有你想要的那么精确，但应该给出一个大致的想法。
正如@AlokSave所提到的，还有许多其他细节是非常特定于编译器的，可能不足以进行估计

通常，编译器为每个类创建一个单独的vtable。创建对象时，将添加一个指向此vtable的指针，称为虚拟表指针vpointer或VPTR，作为此对象的隐藏成员

资料来源：

您重写的函数的数量（如示例中所示）是（即时猜测）无关的，除非在编译时可以安全地确定要调用的函数，在这种情况下，它可能被视为静态分派函数（
G（）
，在第二个示例中）。这也取决于编译器

struct A
{
    static int s_i;
    int i;
    virtual void F()    {i+=1;}
    virtual void G()    {i+=2;}
};

struct B
    : public A
{
    int j;
    virtual void F()    {i+=3;}
    virtual void G()    {i+=4;}

    virtual void H()    {i+=5;}
};

struct C
    : public B
{
    virtual void F()    {i+=6;}

    virtual void H()    {i+=7;}
};

TEST(MemoryForVirtualMethod)
{
    CHECK_EQUAL(sizeof(A), 8);
    CHECK_EQUAL(sizeof(B), 12);
    CHECK_EQUAL(sizeof(C), 12);
}

编译器通常避免在编译时解析调用时使用vtables

最后，虚拟功能的成本在速度上可能比内存更高
 这将取决于您的编译器和平台。哪些是你感兴趣的？VS2010还是英特尔C++，谢谢。这信息对你来说有什么关系？不应该！如果您需要动态调度，您只需使用
virtual
就可以了。这里没有任何开销。您只需为您使用的东西付费。您使用的功能只需支付成本。仅此而已。@PhilipKendall:只是好奇，您知道有多少编译器不使用vtable方法？@AlokSave:这可能很重要。例如，您可以通过不使用vtable并增加对象的内存占用来删除一级间接寻址。毕竟，了解细节是件好事。无知的方法并不是最好的。“因为虚拟函数是作为vtable实现的”，虽然不一定。这完全是实现定义的细节。此外，每个类是否有一个vtable或多个vtable因实现而异。尽管vtable和vpointer机制是实现动态调度的最常见的方法，但所涉及的vtable的数量并不是一个一致的细节。@AlokSave修复了这个问题，我可以发誓，当我写这篇文章时，我脑子里有一个典型的想法：P