c++ - 当我从虚拟基派生 D 时，为什么 VS2015 中的 sizeof(D) 增加了 8 个字节？

Question

我正在使用 C++14 §3.11/2 中的示例:

struct B { long double d; };
struct D : virtual B { char c; }

在 clang、g++ 和 VS2015 中运行下面的代码片段之后

#include <iostream>
struct B { long double d; };
struct D : /*virtual*/ B { char c; };

int main()
{
    std::cout << "sizeof(long double) = " << sizeof(long double) << '\n';
    std::cout << "alignof(long double) = " << alignof(long double) << '\n';

    std::cout << "sizeof(B) = " << sizeof(B) << '\n';
    std::cout << "alignof(B) = " << alignof(B) << '\n';

    std::cout << "sizeof(D) = " << sizeof(D) << '\n';
    std::cout << "alignof(D) = " << alignof(D) << '\n';
}

我得到了以下结果:

                         clang           g++         VS2015  
sizeof(long double)        16             16            8
alignof(long double)       16             16            8
sizeof(B)                  16             16            8
alignof(B)                 16             16            8
sizeof(D)                  32             32           16
alignof(D)                 16             16            8

现在，取消上面代码中struct D定义中的virtual的注释，再次运行clang、g++和VS2015的代码，得到如下结果:

                         clang           g++         VS2015  
sizeof(long double)        16             16            8
alignof(long double)       16             16            8
sizeof(B)                  16             16            8
alignof(B)                 16             16            8
sizeof(D)                  32             32           24
alignof(D)                 16             16            8

我对上面得到的结果毫无疑问，只有一个异常(exception):为什么 sizeof(D) 在 VS2015 中从 16 增加到 24？

我知道这是实现定义的，但对于这种大小的增加可能有一个合理的解释。如果可能的话，这是我想知道的。

Answer 1

如果您实际使用虚拟继承的虚拟方面，我认为对 vtable 指针的需求就会变得很清楚。 vtable 中的一项可能是 B 开头相对于 D 开头的偏移量。

假设 E 实际上继承自 B 并且 F 继承自 E 和 D 这样 F 中的 D 最终使用 E 中的 B 作为其基类。在不知道它是 F 的基类的 D 方法中，如果没有信息存储在虚表？

因此 clang 和 G++ 将 8 个字节的填充更改为 vtable 指针，而您认为没有变化。但是 VS2015 从来没有那个填充，所以它需要为 vtable 指针添加 8 个字节。

也许编译器注意到 vtable 指针的唯一用途是在计算基指针的低效方案中。所以也许这被优化为简单地拥有一个基指针而不是一个虚表指针。但这不会改变对 8 个字节的需求。