C 類大小的計算

2022-02-02 22:38:15 字數 3197 閱讀 2648

這裡記錄一下怎麼計算類物件的大小。

大概總結下,類的大小需要考慮以下內容:

非靜態成員變數大小

資料對齊到多少位

有無虛函式(即需不需要指向虛函式表的指標,如果考慮繼承的情況,則還需要看繼承了多少個指向虛函式表的指標)

首先我們看什麼都沒有的時候的例子:

可以看到,類例項化的物件的大小為1。這是因為即使類是空白類,編譯器也會分配乙個位元組的空間來佔位,用來和真正的空白/空變數區別開來(畢竟例項化其實就是分配一定的記憶體空間,如果沒有分配空間,那麼就和沒有例項化差不多了)。不過注意的是,如果空白類作為基類被繼承了的話,是不會對繼承它的類的空間產生影響的,即在繼承的一瞬間,基類大小變為0,而繼承它的類的大小只與自己的成員變數有關(此處預設為單一繼承):

可以看到,32位系統中,intfloat佔4個位元組,所以最終類的例項大小為8。

可以看到,輸出還是8,即便加上了靜態成員變數。這是因為靜態成員變數其實存放的地方是在別的地方(全域性變數/靜態變數區,畢竟要讓所有例項可見),所以不會影響到例項的大小。

可以看到,函式不占用類的空間,這裡是1是因為編譯器分配了1個位元組來佔位。我們還可以驗證下:

於是,類的空間從1位元組變成了4位元組,不再是像空類那樣的1位元組了。

雖然char只占用1個位元組,但是因為存在資料對齊,所以需要補齊到4的倍數(補齊char到4位元組,為了方便cpu計算)。另外,這裡其實可以分化出另外幾個情況,例如連續兩個char放在一起:

以及分開來放:

可以看到,順序對例項大小的影響。這是因為,如果兩個char放在一起的話,那麼編譯器會將這兩個char放在一起,然後補齊。如果不是連續放著的,那麼會分別補齊到4位元組。因此,盡量「湊」變數型別到4位元組,這樣可以讓補齊後的例項大小小一些。另外,要注意的是,含有陣列的時候是乙個個地連續地放,而不是視為整體,所以如果有陣列,例如:

再舉個例子:

class test8 ;
有陣列的時候,先連續擺放好,然後再補齊。

注意,上面說到的補齊到4位元組是因為類裡面最大的型別就是int,是4個位元組,如果有更大的,那麼就要補齊到更大的位元組對應的倍數,如:

這裡出現了8位元組的double,那麼補齊到8位元組。其實之所以補齊8位元組,是因為我是在windows平台下編譯的,如果是linux,即是用gcc,那麼其實還是當型別大小超過4位元組的時候,只要求起始位址是4的整數倍。

這部分理解要結合虛函式相關的知識。

class funconly2 ;

virtual ~funconly2() {};

private:

void boo() {};

};int main()

這裡因為多了個虛指標,所以大小為4,所以類大小要加上虛指標的4:

class funconly2 ;

virtual ~funconly2() {};

private:

void boo() {};

int br;

};

例如上面這樣的,就是int的4加上虛指標的4。

大概總結下,類的大小需要考慮以下內容:

所有非靜態成員變數大小

資料對齊到多少位

有無虛函式(即需不需要指向虛函式表的指標,如果考慮繼承的情況,則還需要看繼承了多少個指向虛函式表的指標)

c++中空類佔一位元組原因詳解:建議看,對空白類的講解比較詳細

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