C++对象模型内存 成员函数存储方式

成员函数不占用对象内存，仅非静态成员变量和虚函数指针（vptr）占用；函数代码全局共享，通过this指针关联对象，虚函数通过vtable实现多态调用。

在C++中，对象的内存布局和成员函数的存储方式是理解面向对象底层机制的关键。很多人误以为每个对象都会保存一份成员函数的副本，但实际上并非如此。下面直接说明核心机制。

成员函数不占用对象内存

类的成员函数（包括普通成员函数、虚函数指针以外的内容）并不存储在对象实例的内存中。也就是说，成员函数的代码只有一份，全局共享，无论创建多少个对象，函数代码不会重复存储。

对象的内存只包含：

• 非静态数据成员
• 如果有虚函数，则包含一个指向虚函数表（vtable）的指针（vptr）

成员函数的地址在编译期确定，调用时通过对象地址作为隐式参数（this指针）传入函数。

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普通成员函数如何调用

普通成员函数在编译后变成类似C函数的格式，只是多了一个隐式参数——this指针。例如：

上面的 set() 函数实际会被编译器处理为类似：

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当调用 obj.set(10); 时，实际是传入 obj 的地址作为 this 调用该函数。

虚函数的情况：vtable 和 vptr

当类中有虚函数时，C++对象模型会引入虚函数表（vtable）和虚函数指针（vptr）：

• 每个带有虚函数的类有一个虚函数表（vtable），存储虚函数的地址
• 每个该类的对象包含一个指向vtable的指针（vptr）
• vptr通常位于对象内存的最前面（具体取决于编译器）

虚函数本身仍然是全局一份代码，对象只多了一个指针（vptr）来支持动态绑定。

静态成员函数和普通函数一样处理

静态成员函数不依赖对象实例，没有 this 指针，因此其调用方式与普通C函数几乎一致。它们也不占用对象内存，只是在类作用域内命名而已。

基本上就这些。C++对象的内存只存数据，函数代码共用，通过 this 指针关联实例。虚函数通过额外的指针和表实现多态，但函数体本身依然只存一份。理解这一点有助于优化内存使用和性能分析。

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