c++ 空类大小不为0的原因

<span style="font-size:18px;">#include<iostream>
using namespace std;

class a{};

class b{};

class c:public a{
	virtual void fun()=0;
};

class d:public b,public c{
};

int main(){
	cout<<sizeof(a)<<endl;
	cout<<sizeof(b)<<endl;
	cout<<sizeof(c)<<endl;
	cout<<sizeof(d)<<endl;
	return 0;
}</span>

此例VC2010运行结果为1   1    4    8;codeblocks运行结果为1   1    4    4

为什么会出现这种结果呢?类a,b明明是空类,它的大小应该为0,为什么编译器输出的结果为1呢?这就是我们所要说的实例化的原因(空类同样可以被实例化),每个实例在内存中都有一个独一无二的地址,为了达到这个目的,编译器往往会给一个空类隐含的加一个字节,这样空类在实例化后在内存得到了独一无二的地址.所以a,b的大小为1.

类c是由类a派生而来,它里面有一个纯虚函数,由于有虚函数的原因,有一个指向虚函数的指针(vptr),在32位的系统分配给指针的大小为4个字节,所以最后得到c类的大小为4.

类d是由类b,c派生而来,它的大小应该为二者之和5,为什么却是8或者4呢?这是因为为了提高实例在内存中的存取效率,类的大小往往被调整到系统的整数倍,并采取就近的法则,离哪个最近的倍数,就是该类的大小,所以类d的大小为8个字节.当然在不同的编译器上得到的结果可能不同(此处因为codeblocks自身有内存优化的机制)。但是这个实验告诉我们,不管类是否为空类,均可被实例化(空类也可被实例化),每个被实例都有一个独一无二的地址,每个非纯虚类都能被实例化(即使是空类),类的实例化包括两个过程,其一:new sizeof(类);其二,调用类的构造函数。所以类的大小必须大于0,才能返回一个有效地址。 


#include<iostream>
using namespace std;

class a{
private:
    int data;
};

class b{
private:
    int data;
    static int Data;
};

int b::Data=0;
int main(int  argc,char* argv[]){
    cout<<sizeof(a)<<endl;
    cout<<sizeof(b)<<endl;
}
此例VC2010运行结果为4    4;codeblocks运行结果为4    4

为什么类b多了一个数据成员却和类a的大小相同呢?因为类b的静态数据成员被编译器放在程序的一个全局静态存储区,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,他们才存在.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,所以a,b的大小相同.


#include<iostream>
using namespace std;

class a{
private:
    int data;
    int Data;
public:
    a(int key){data=key;}
    ~a(){}
    void fun(int x){
        cout<<x<<endl;
    }
};

class b{
private:
    int data;
    int Data;
    static int data1;
};

int b::data1=0;
int main(int  argc,char* argv[]){
    a A(10);
    A.fun(5);
    cout<<sizeof(a)<<endl;
    cout<<sizeof(b)<<endl;
}
此例VC2010运行结果为5  8  8;codeblocks运行结果为5  8  8

它们的结果均相同,可以看出类的大小与它当中的构造函数,析构函数,以及其他的成员函数无关,只与它当中的成员数据有关.

从以上的几个例子不难发现类的大小:

1、为类的非静态成员数据的类型大小之和.

2、有编译器额外加入的成员变量的大小,用来支持语言的某些特性(如:指向虚函数的指针).

3、为了优化存取效率,进行的边缘调整.

4、与类中的构造函数,析构函数以及其他的成员函数无关.


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