C++中一个类究竟占用多少内存

很多C++书籍中都介绍过,一个Class对象需要占用多大的内存空间。最权威的结论是:

 一个Class需要占用的内存空间是------A+ B +C

A, *非静态成员变量所占内存的总和。

B, *加上编译器为了CPU计算,对类作出的数据对齐处理而额外增加的内存空间。

C, *加上为了支持虚函数,产生的额外负担(增加的内存空间)。

 

介绍完了理论知识后,再看看再找一个例子看看(注:一下所有结果都是在VC6.0和VS2013 开发环境中得出的结论)

 

一、空类的Size

 

class Car

{};

 

void main()

{

       int size = 0;

       Car objCar;

 

       size = sizeof(objCar);

       printf("%s %d /n", "Class Car Size:", size);

}

 

输出结果:Class Car Size:1

 

这是为何呢?我想对于这个问题,不仅是刚入行不久的开发新手,就算有过几年以上C++开发经验的开发人员也未必能说清楚这个。

 

编译器在执行Car objCar;这行代码后需要,作出一个Class CarObject。并且这个Object的地址还是独一无二的,于是编译器就会给空类创建一个隐含的一个字节的空间。

 

二、只有成员变量的Size

 

class Car

{

private:

       int nLength;

       int nWidth;

};

 

void main()

{

       int size = 0;

       Car objCar;

 

       size = sizeof(objCar);

       printf("%s %d /n", "Class Car Size:", size);

}

 

输出结果:Class Car Size:8

 

这个结果很多开发人员都清楚。在32位系统中,整型变量占4个字节。这里Class Car中含有两个整型类型的成员变量,所以Class Size8

 

class Car

{

private:

       int nLength;

       int nWidth;

       static int sHigh;

};

 

void main()

{

       int size = 0;

       Car objCar;

 

       size = sizeof(objCar);

       printf("%s %d /n", "Class Car Size:", size);

}

 

输出结果:Class Car Size:8

 

我们这次在Class Car中添加了一个静态成员变量,但是Class Size仍然是8个字节。这正好符合了,结论中的第一条:非静态成员变量总合。因为静态变量存放在全局/静态区,非静态变量存放在堆上

 

class Car

{

private:

       char chLogo;

       int nLength;

       int nWidth;

       static int sHigh;

};

 

void main()

{

       int size = 0;

       Car objCar;

 

       size = sizeof(objCar);

       printf("%s %d /n", "Class Car Size:", size);

}

 

输出结果:Class Car Size:12

 

在类中又插入了一个字符型变量,结果Class Size变成了12。这个就是编译器额外添加3个字符变量,做数据对齐处理,为了是提高CPU的计算速度。编译器额外添加的东西我们是无法看见的。这也符合了结论中的第二条:加上编译器为了CPU计算,作出的数据对齐处理。

 

既然,我们这样定义类成员数据编译器会额外的增加空。那么,我们何不在定义类的时候就考虑到数据对齐的问题,可以多定义出3个字符类型变量作为预留变量,既能满足数据对齐的要求,也给自己的程序添加了一些可扩展的空间。

 

三、只有成员函数的Size

 

class Car

{

public:

       Car(){};

       ~Car(){};

public:

       void Fun(){};

};

 

void main()

{

       int size = 0;

       Car objCar;

 

       size = sizeof(objCar);

       printf("%s %d /n", "Class Car Size:", size);

}

 

输出结果:Class Car Size:1

 

噢,这是怎么回事儿呢?再做一个实验看看。

 

class Car

{

public:

       Car(){};

       ~Car(){};

public:

       void Fun(){};

private:

       int nLength;

       int nWidth;

};

 

void main()

{

       int size = 0;

       Car objCar;

 

       size = sizeof(objCar);

       printf("%s %d /n", "Class Car Size:", size);

}

 

输出结果:Class Car Size:8

 

这次应该很清楚的了。函数是不占用类空间的。第一个例子中的Size1个字节,正是编译器为类创建一个隐含的一个字节的空间

 

class Car

{

public:

       Car(){};

       virtual ~Car(){};

public:

       void Fun(){};

};

 

void main()

{

       int size = 0;

       Car objCar;

 

       size = sizeof(objCar);

       printf("%s %d /n", "Class Car Size:", size);

}

 

输出结果:Class Car Size:4

 

这次,让析构函数为虚函数,看到了Class Size4。这正是指向Virtual Table的指针vptrSize。这正好符合了,结论中的第三条:加上为了支持虚函数,产生的额外负担。

 

到此为止,一个Class Object究竟占用多少内存空间,已经完全说清楚了。但是,这只是针对单独类,或者说是基类适用。对于子类,却不一样了。有兴趣的朋友可以做一些实验。

 

转自:http://blog.csdn.net/sad_4978/archive/2009/10/09/4646066.aspx

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