C C 物件模型的sizeof問題

昨天去了一家學長的公司，談了談我的疑惑，然後做了乙份題。有一些收穫，想跟大家分享一下。主要是c++物件的sizeof問題。

先上**

#include "stdafx.h"
#include class a {};
class b ;
class c ;
class d ;
int _num;
};class e : public d ;
class f : virtual public a {};
class g : virtual public f {};
class h : virtual public a ;
class i : virtual public h {};
int main(int argc, char* argv)

請問結果是怎樣的呢？

這裡我在a和c的判斷上出了問題，我將a和c都是寫了4，但是結果都是1。下面是執行結果截圖：

查了資料後發現，原來a之所以是1不是0的原因是因為c++中的一條規定：每個物件的位址都應該是獨一無二的。這句話怎麼理解呢，比如你a a[10]，就有10個a型別的物件了，如果sizeof(a) = 0的話，那這10個物件的位址不就都重合了麼。之所以不為4呢，也是考慮到空物件既然沒有東西，就盡量少占用資源，所以就只給它分配了乙個位元組。

至於c，static變數是所有該型別的物件通用的，所以c_num是存在靜態變數區的，在sizeof(c)的計算時，並不會把c_num的大小計算進去，所以c跟a的sizeof其實是等價的。

b因為int佔4個位元組，所以size為4很好理解。d是有乙個虛函式指標，乙個int值，指標4個位元組int4個位元組，一共為8也很好理解。哦對了，虛函式指標是如果你的類存在虛函式，編譯器就會幫你構造乙個表，這個表裡存的都是虛函式，而類內就會多出來乙個隱藏的指標，這個指標指向虛函式表的表頭。為了理解，我舉個例子。

class fooofvirtual ;

這麼多虛函式，fooofvirtual的size依然為8。這樣一來就理解了吧？

那麼e為什麼為12呢，這涉及到位元組對齊的問題。位元組對齊就是說，如果不按照適合其平台要求對資料存放進行對齊，會在訪問效率上帶來損失。比如有些平台每次讀都是從偶位址開始，如果乙個int型（假設為32位系統）如果存放在偶位址開始的地方，那麼乙個讀週期就可以讀出這32bit，而如果存放在奇位址開始的地方，就需要2個讀週期，並對兩次讀出的結果的高低位元組進行拼湊才能得到該32bit資料。更詳細的可以去網上查閱資料理解。

我們來分析一下為何e為12，首先e繼承自d，d為8，char為1位元組。但是別忘了位元組對齊，預設情況是讀取變數中size最大的成員的位元組數來對齊的，也就是int的4（當然虛函式指標也為4）.這麼一來，char雖然是1個位元組的變數，但是會自動後面補上 00 00 00，也就成了4個位元組，共12個位元組。

針對上面，我給出乙個例子：

class format1 ;
class format2 ;
class format3 ;

這三個類分別size為多少呢？結果分別是1 2 4。為什麼呢？第乙個和第二個char型是size最大的，所以有效對齊值為1，2。第三個是short最大，所以有效對齊值為2,，2*2=4。還有，如果你想手動設定對齊值，那麼看下面乙個例子

class format1 ;
#pragma pack(push)
#pragma pack(1)
class format2 ;
#pragma pack(pop)

1和2的size分別為8 5。這是因為在format2中，通過語句#pragma pack(1)將對齊值統一設定為了1.對4位元組長度的int型變數來說，4%1 = 0；符合，char 有 1%1 =0符合。故不進行對齊操作。所以size為5。至於語句

#pragma pack(push)
#pragma pack(pop)

1.資料型別自身的對齊值：

對於char型資料，其自身對齊值為1，對於short型為2，對於int,float型別，其自身對齊值為4，對於double型，其自身對齊值為8，單位位元組。

2.結構體或者類的自身對齊值：其成員中自身對齊值最大的那個值。　　

3.指定對齊值：#pragma pack (value)時的指定對齊值value。　　

4.資料成員、結構體和類的有效對齊值：自身對齊值和指定對齊值中小的那個值。

好啦，繼續回到我們的主題，現在是f，g，h，i的解釋環節。可以這麼理解，每虛繼承乙個類，當前類的大小有如下公式：

原來本身大小（為空時算0） + 4（指向虛繼承的類的乙個指標） + 虛繼承的類的大小（為空時算0） = 當前大小。

這樣一來，是不是就能了解上面的size了？但是，但是！！來看乙個例子：

#include "stdafx.h"
#include class a {};
class b : virtual public a ;
class c : virtual public a ;
class d : virtual public b, virtual public c {};
int main(int argc, char* argv)

這裡是入口

也就是說a作為乙個又被b又被c虛繼承的基類，它在d中只有乙個指標，也就是只占用一次4位元組，這樣一來，是不是公式又正確了呢。

另外要注意的是，虛繼承跟繼承的差別很大的哦，具體可以看這篇博文：這裡是入口

好了，這次的c++物件模型的sizeof問題就到這裡了，以小見大，這些細枝末節其實才是最能體現乙個人的功力的地方。希望各位同學共勉。

C C 物件模型的sizeof問題

c C 物件模型和this指標

C C 中sizeof的運用

C C 關於sizeof 的規律

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C C 中sizeof的運用

C C 關於sizeof 的規律

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