如何读取指向派生类的基类指针数组的内存布局

How to read memory layout of an array of base class pointers pointing to derived class

本文关键字：基类 指针 内存 布局 数组 何读 取指 派生      更新时间：2023-10-16

我做了一些实验，以了解基类指针数组的内存布局

。

问题>初始化后(案例I和II(，为什么每个指针之间的距离是20字节。这个数字从何而来？

谢谢

#include <iostream>
using namespace std;
class A {
public:  
  virtual void PrintMe() const {
    cout << "class A; ";
  }
  ~A() {}
};
class B : public A {
private:
  int num;
public:
  virtual void PrintMe() const {
    cout << "class B; ";
  }
};
int main() {
  int a[2];  
  cout << "&a[0]: " << hex << &a[0] << endl;
  cout << "&a[1]: " << hex << &a[1] << endl;
  cout << "sizeof(int): " << sizeof(int) << endl;
  cout << "sizeof(int*): " << sizeof(int*) << endl;
  cout << "sizeof(A): " << sizeof(A) << endl;
  cout << "sizeof(A*): " << sizeof(A*) << endl;
  cout << "sizeof(B): " << sizeof(B) << endl;
  cout << "sizeof(B*): " << sizeof(B*) << endl;
  A* vec[5];
  cout << "Before initializatiion: " << endl;
  for(int i=0; i < 5; ++i)
  {
    cout << "vec[" << i << "]: " << hex << vec[i] << endl;
  }
  cout << "After initialization with A* ONLY: " << endl;  // case I
  for(int i=0; i < 5; i++)
    vec[i] = new A();
  for(int i=0; i < 5; ++i)
  {
    vec[i]->PrintMe();
    cout << "vec[" << i << "]: " << hex << vec[i] << endl;
  }
  cout << "After initialization with B* & A*: " << endl; // case II
  for(int i = 0; i < 3; i++)
      vec[i] = new B();
  for(int i=3; i < 5; i++)
    vec[i] = new A();
  for(int i=0; i < 5; ++i)
  {
    vec[i]->PrintMe();
    cout << "vec[" << i << "]: " << hex << vec[i] << endl;
  }  
  return 0;
}

输出：

&a[0]: 0x7fff0a6d3c40
&a[1]: 0x7fff0a6d3c44
sizeof(int): 4
sizeof(int*): 8
sizeof(A): 8
sizeof(A*): 8
sizeof(B): 10
sizeof(B*): 8
Before initializatiion: 
vec[0]: 0x2
vec[1]: 0x4011ed
vec[2]: 0x7f7b9a2a6a70
vec[3]: 0x401190
vec[4]: 0
After initialization with A* ONLY: 
class A; vec[0]: 0xc51010
class A; vec[1]: 0xc51030
class A; vec[2]: 0xc51050
class A; vec[3]: 0xc51070
class A; vec[4]: 0xc51090
After initialization with B* & A*: 
class B; vec[0]: 0xc510b0
class B; vec[1]: 0xc510d0
class B; vec[2]: 0xc510f0
class A; vec[3]: 0xc51110
class A; vec[4]: 0xc51130

当您使用以下方法填充指针数组时：

for(int i=0; i < 5; i++)
    vec[i] = new A();

不能保证vec[1]和vec[0]之间的差异与sizeof(A)有任何关系。对此给予任何意义是没有意义的。

如果您使用：

A aArray[5];
for(int i=0; i < 5; i++)
    vec[i] = &(aArray[i]);

保证vec[1]和vec[0]之间的差异是sizeof(A)。

您看到连续分配之间的字节为 32 个字节。 没有什么可以保证这将是一个固定的(甚至增加的(值，只是每个分配都是唯一且不重叠的(直到你解除分配其中一些，然后它可以重用(。

因此，并不是

说任何东西的大小都是 32 字节，而是标准库分配器的对齐方式。 这是明智的，因为通用分配需要与平台上所需的最大可能对齐对齐。 32 字节相当于 256 位 AVX 寄存器。

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