C++经典面试题之深入解析带虚函数空类的内存大小

一、空类

class A {
};

void main() {
    printf("sizeof(A): %d\\n", sizeof(A));
    getchar();
}

• 得到结果为：

1

• 类的实例化就是给每个实例在内存中分配一块地址，空类被实例化时，会由编译器隐含的添加一个字节，因此空类的 size 为 1。

二、虚函数

class A {
    virtual void FuncA();
    virtual void FuncB(); 
};

void main() {
    printf("sizeof(A): %d\\n", sizeof(A));
    getchar();
}

• 得到结果：

4

• 当 C++ 类中有虚函数的时候，会有一个指向虚函数表的指针（vptr），在 32 位系统分配指针大小为 4 字节，因此 size 为 4。

三、静态数据成员

class A {
  int a;
  static int b;
  virtual void FuncA();
};

void main() {
    printf("sizeof(A): %d\\n", sizeof(A));
    getchar();
}

• 得到结果：

8

• 静态数据成员被编译器放在程序的一个 global data members 中，它是类的一个数据成员．但是它不影响类的大小，不管这个类实际产生了多少实例，还是派生了多少新的类，静态成员数据在类中永远只有一个实体存在。
• 而类的非静态数据成员只有被实例化的时候，它们才存在，但是类的静态数据成员一旦被声明，无论类是否被实例化，它都已存在，可以这么说，类的静态数据成员是一种特殊的全局变量，因此该类的 size 为：int a 型 4 字节加上虚函数表指针 4 字节，等于 8 字节。

四、普通成员函数

class A {
	void FuncA();
}

void main() {
    printf("sizeof(A): %d\\n", sizeof(A));
    getchar();
}

• 结果：

1

• 类的大小与它的构造函数、析构函数和其他成员函数无关，只已它的数据成员有关。

五、普通继承

class A {
    int a;
};
class B {
  int b;
};
class C : public A, public B {
  int c;
};

• 结果为：

sizeof(C) = 12

• 可见普通的继承，就是基类的大小，加上派生类自身成员的大小。

六、虚拟继承

class C : virtual public A, virtual public B {
  int c;
};

• 结果：

16

• 当存在虚拟继承时，派生类中会有一个指向虚基类表的指针，因此其大小应为普通继承的大小（12 字节），再加上虚基类表的指针大小（4 个字节），共 16 字节。