C++:多重继承中类对象的意外大小

Question

我注意到多重继承中的奇怪行为。让我们看下面的例子:

#include <iostream>
using namespace std;

struct A {};
struct B : public A { double x; };
struct C : public A, public B {};

int main() {
    cout << "Size of double: " << sizeof(double) << endl;
    cout << sizeof(A) << ", " << sizeof(B) << ", " << sizeof(C) << endl; // gives 1, 8, 16
}

A 类型的大小为 1(奇怪，但可以接受)，B 类型的大小等于 8(与 double 类型相同，这是预期的)，但 C 类型的大小...等于 16。这是更奇怪的是，当我试图找到意想不到的变量时，我无法识别它。

struct D { double a, b; };

C c;
auto &d = reinterpret_cast<D&> (c);
d.a = 1;
d.b = 2;

cout << c.x << endl; //gives 2
cout << c.B::x << endl; //gives 2
cout << c.C::x << endl; //gives... 2

cout << d.a << ", " << d.b << endl; //gives 1, 2

我通过这种方式获得了一个对象中完全出乎意料的数据字段，我无法以正常方式访问它。有什么办法可以解释吗？这是 C++ 编译器的预期行为吗？

顺便说一句，代码是在 Visual Studio 2015 64x 中编写和编译的，但是当我在 g++ (Ubuntu) 上编译第一部分时，结果是相同的 - 1、8、16。

啊，具体说明我的问题——我想存储大量指定为继承类型的数据，这就是为什么我担心无用的保留字节。如果有人有解决方案，我会很高兴听到 - 即使它是一些 #define 或编译选项。

Answer 1

这里真的没有太多惊喜:

1. C 中有两个 A 子对象:第一个直接由 C 继承，第二个由 B 间接继承。这两个子对象需要有不同的地址。
2. B 中的 double 想要与合适的地址对齐，即，如果需要，将进行填充以确保它位于 8 字节边界(通常; 没有强制要求填充或任何此类填充的大小)。
3. 要创建一个对象数组(定义 sizeof() 报告的大小)，将根据直接 A 子对象所在的大小来填充对象。

请注意，问题的存在完全是因为您有两个相同类型的空碱基!如果您有另一个也为空的基数，它可以合法地共享 A 的地址，并且整个对象大小将仅为 8。