sizeof与包含虚函数的类的大小推导

# 1. sizeof操作符简介

在计算变量、数据类型或者表达式所占用的内存大小时，`sizeof`操作符是一个非常有用的工具。其主要作用是返回一个对象或数据类型所占用内存的字节数。在C语言中，可以通过`sizeof`操作符获得任意数据类型的大小，而在C++中，`sizeof`操作符同样也适用于内置数据类型、用户自定义类型和表达式。通过`sizeof`操作符，我们可以在编译时确定对象的大小，这对于内存分配和优化十分重要。在使用`sizeof`操作符时，需要注意其运算规则，例如sizeof结果的类型是`size_t`类型。在C++中，`sizeof`操作符可以用于计算类的大小，包括类的成员变量和虚函数表指针。通过`sizeof`操作符的灵活运用，可以更好地理解数据类型在内存中的存储和布局方式。

# 2.1 类的内存布局

在面向对象的编程中，类的内存布局对于理解类的大小和成员变量在内存中的存储顺序至关重要。 在 C++ 中，类的内存布局会按照一定规则进行组织，包括成员变量的存储顺序、成员函数的存储位置以及类对象的内存对齐。

#### 2.1.1 类的成员变量在内存中的存储顺序

在 C++ 中，类的成员变量按照其声明顺序依次存储在内存中，每个成员变量的大小由其类型来确定。在存储时，编译器可能会进行内存对齐，以提高访问效率。通常，成员变量存储的顺序与声明顺序一致。

#### 2.1.2 类的成员函数在内存中的存储位置

类的成员函数并不会存储在类对象的内存空间中，而是存储在代码区域。每个类的成员函数共享一个函数体，在调用时会根据函数指针来确定调用哪个成员函数。这也是为什么所有类对象共享同一个成员函数代码的原因。

#### 2.1.3 类对象的内存对齐

类对象的内存对齐是为了提高访问速度和节省内存。当类的成员变量大小不一致或者需要满足特定字节对齐时，编译器会在成员变量之间插入填充字节以满足对齐要求。对齐后的类对象大小是最大成员变量大小的整数倍。

### 2.2 静态成员变量对类大小的影响

静态成员变量是属于类而不是类对象的变量，在类的所有对象中共享一块存储空间。静态成员变量的内存分配发生在程序的数据区域，而不会影响类对象的大小。

#### 2.2.1 静态成员变量的内存分配

静态成员变量在程序的数据区域中分配内存空间，与类对象的创建和销毁无关。当类的静态成员变量被引用时，内存会被分配并初始化，直到程序结束才会被释放。

#### 2.2.2 静态成员变量对类大小的影响

静态成员变量不影响类对象的大小，因为静态成员变量并不存储在类对象中。类的大小仅与非静态成员变量相关，静态成员变量的大小在类对象中不会重复存储。

#### 2.2.3 非静态成员变量和静态成员变量的区别

非静态成员变量属于类的对象，每个对象都会存储一份非静态成员变量的内存空间，而静态成员变量是类的所有对象共享的，只会存储一份数据。静态成员变量可以在类外部直接访问，而非静态成员变量需要通过对象访问。

# 3.1 虚函数的底层实现