C 中類所佔的記憶體大小以及成員函式的儲存位置

2021-10-11 11:18:45 字數 2772 閱讀 9797

類所佔記憶體的大小是由成員變數（靜態變數除外）決定的，虛函式指標和虛基類指標也屬於資料部分，成員函式是不計算在內的。因為在編譯器處理後，成員變數和成員函式是分離的。成員函式還是以一般的函式一樣的存在。a.fun()是通過fun(a.this)來呼叫的。所謂成員函式只是在名義上是類裡的。

其實成員函式的大小不在類的物件裡面，同乙個類的多個物件共享函式**。

而我們訪問類的成員函式是通過類裡面的乙個指標實現，而這個指標指向的是乙個table，table裡面記錄的各個成員函式的位址（當然不同的編譯可能略有不同的實現）。所以我們訪問成員函式是間接獲得位址的。所以這樣也就增加了一定的時間開銷，這也就是為什麼我們提倡把一些簡短的，呼叫頻率高的函式宣告為inline形式（內聯函式）。

class


cbase


;// sizeof(cbase)=1；
為什麼空的什麼都沒有是1呢？

c++要求每個例項在記憶體中都有獨一無二的位址。空類也會被例項化，所以編譯器會給空類隱含的新增乙個位元組，這樣空類例項化之後就有了獨一無二的位址了。所以空類的sizeof為1。

class


cbase


;// sizeof(cbase)=8;
位元組對齊的問題。int 佔4位元組

char佔一位元組，補齊3位元組

class


cbase


;// sizeof(cbase)=12
c++ 類中有虛函式的時候有乙個指向虛函式的指標（vptr），在32位系統分配指標大小為4位元組。無論多少個虛函式，只有這乙個指標，4位元組。

//注意一般的函式是沒有這個指標的，而且也不佔類的記憶體。

class


cchild


:public cbase 


;// sizeof(cchild)=16；
可見子類的大小是本身成員變數的大小加上父類的大小。

//其中有一部分是虛函式表的原因，一定要知道父類子類共享乙個虛函式指標

classa;


// sizeof(a)=1


classb;


// sizeof(b)=1 


classc:


public a


;// sizeof(c)=4 


classd:


public b,


public c


;// sizeof(d)=8
類d的大小更讓人疑惑吧，類d是由類b，c派生過來的，它的大小應該為二者之和5，為什麼卻是8 呢？這是因為為了提高例項在記憶體中的訪問效率。類的大小往往被調整到系統的整數倍。並採取就近的法則，距離哪個最近的倍數，就是該類的大小，所以類d的大小為8個位元組。

// *****= 測試一 *****=


class


test


;test t21;


cout <<


sizeof


(t21)


<< endl;


// 執行結果：8


// *****= 測試二 *****=


class


test


//普通成員


intfunc0()


//友元函式


friend


intfunc1()


;//常成員函式


intfunc2()


const


//內聯函式


inline


void


func3()


//靜態成員函式


static


void


func4()


//析構函式


~test()


private


:int n;


char c;


short s;};


intfunc1()


test t22;


cout <<


sizeof


(t22)


<< endl;


// 執行結果：8


// *****= 測試三 *****=


class


test


intfunc0()


friend


intfunc1()


;int


func2()


const


inline


void


func3()


static


void


func4()


//虛函式，需要乙個虛函式指標的開銷


virtual


void


func5()


~test()


private


:int n;


char c;


short s;};


intfunc1()


test t23;


cout <<


sizeof


(t23)


<< endl;


// x86目標平台執行結果：12；x64目標平台下執行結果：16
因 c++中成員函式和非成員函式都是存放在**區的，故類中一般成員函式、友元函式，內聯函式還是靜態成員函式都不計入類的記憶體空間，測試一和測試二對比可證明這一點

測試三中，因出現了虛函式，故類要維護乙個指向虛函式表的指標，分別在 x86目標平台和x64目標平台下編譯執行的結果可證明這一點

綜上所述

c++ 類在記憶體中的儲存方式

C 類所佔記憶體大小計算

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