C++：结构中的函数是否与结构一起复制？

Question

在结构（或类）中，我知道我可以添加一个函数，然后再调用它。

struct State {
    int turnsLeft;
    void nextTurn() {
        turnsLeft--;
    }
};
State s1{1};
State s2{2};
s1.nextTurn();

我的问题是，这些函数与结构占用的空间有什么关系？我知道 int 是 4 个字节，因此创建 s1 和 s2 至少需要 4*2=8 个字节。但是，每次我创建一个新结构时，都会创建这个函数的一个新副本，还是无论State我创建多少个不同的函数，都只会创建和共享该函数的一个副本？如果每次都复制该函数，如何编写代码以便只制作该函数的一个副本？静态函数不能很自然地工作，因为我想this在修改turnsLeft.

Answer 1

我想我需要从一个免责声明开始：我在下面所说的适用于所有已知的实现。从理论上讲，有人可以对事情有所不同（但在这种情况下，它不太可能，即使作为智力练习也几乎不值得考虑）。

成员函数只会以一种方式影响类的大小：如果类至少包含一个虚函数，则类的大小将增加一个指针（通常称为 vtable 指针）的大小。即使该类不直接定义任何虚函数，如果它从至少声明了虚函数的基类继承，它将具有该类的 vtable 指针。如果它继承自多个基类，它通常会为每个基类包含一个 vtable 指针，该指针至少声明一个虚函数。virtual在一些特定情况下，使用继承可以减少这种情况。

但是不，一个类的对象通常不“包含”该类的函数的实际副本，因此正常成员函数的大小、复杂性或数量不会影响复制一个函数的大小或时间该类的对象。虚拟函数可以产生一些影响，但它通常仍然很小。

不过，成员函数确实会影响另一件事：非静态成员函数可以访问调用它们的对象中的数据。在成员函数内部，指向该对象的指针显示为this。在大多数实现中，即使它不是一个可见的参数，this实际上也是作为参数传递的，所以如果你查看生成的代码，它会包含一两条指令this，在调用之前加载到某个已知位置。但这只会影响调用成员函数的代码大小，而不影响该类对象的大小。