c++ - 当我向派生类添加一个额外的虚函数时，开销是多少？

Question

我正在浏览 Marshall Cline 的 C++ 常见问题解答 - 特别是 this link about how virtual functions are implemented in the compiler .

这似乎是说派生类的 vptr 存在于对象的基类部分。当创建派生类的实例时，不会在派生类部分中创建另一个 vptr - 只是将已存在于基类部分中的 vptr 初始化为指向正确的 vtable。

我的问题是:如果我在派生类中声明一个虚函数，而不是在基类中，开销是多少？是否在派生类部分中创建了一个额外的 vptr - 或者它仍然以相同的方式完成，即基类部分中的 vptr 被分配为指向特定的 vtable？

那么 - 为了使我的问题更具体一些 - 在下面的示例中，编译器是否为 Apple 类提供了一个额外的 vtable，因为它添加了 peel_me() virtual功能？ (我假设答案一定是肯定的)。如果是这样，编译器是否为 Apple 的实例提供另一个 vptr(即在 Fruit 基类部分的那个之上)？

class Fruit {
  public:
    virtual void display();
};

class Apple : public Fruit {
  public:
    virtual void display() { std::cout << "I'm an apple!\n"; }
    virtual void peel_me(); // extra virtual function, that is not in the base class
};

我似乎无法在任何地方找到这个问题的答案。

Answer 1

通常:

Apple 需要自己的 vtable，无论您是否添加 peel_me，因为它需要通过 virtual 找到其对 display 的覆盖调用 Apple 的实例。

添加 peel_me 使 vtable 的一个条目比其他条目大——与 peel_me 的代码相比，这个额外的条目可能会或可能不会占用大量空间>，但你可能不会想到。 Apple 的所有派生类的 vtables 也比没有 peel_me 时大了一个条目。

Apple 的实例有一个 vptr。它指向 Apple 的 vtable。此表包含 Apple 的所有虚拟成员函数的条目，包括从 Fruit 继承的那些，以及未在 Apple 中覆盖的任何条目(在这种情况下，Apple 中的 vtable 条目指的是 Fruit 中的实现。