一个类的实例化对象所占空间的大小? 注意不要说类的大小,是类的对象的大小。
首先,类的大小是什么?确切的说,类只是一个类型定义,它是没有大小可言的。 用sizeof运算符对一个类型名操作,得到的是具有该类型实体的大小。add charles 空结构体:struct d{} 的sizeof也是1。
如果
Class A; A obj;
那么sizeof(A)==sizeof(obj) 那么sizeof(A)的大小和成员的大小总和是什么关系呢,很简单,一个对象的大小大于等于所有非静态成员大小的总和。
为什么是大于等于而不是正好相等呢?超出的部分主要有以下两方面:
1) C++对象模型本身 对于具有虚函数的类型来说,需要有一个方法为它的实体提供类型信息(RTTI)和虚函数入口,常见的方法是建立一个虚函数入口表,这个表可为相同类型的对象共享,因此对象中需要有一个指向虚函数表的指针,此外,为了支持RTTI,许多编译器都把该类型信息放在虚函数表中。但是,是否必须采用这种实现方法,C++标准没有规定,但是这几户是主流编译器均采用的一种方案。
2) 编译器优化 因为对于大多数CPU来说,CPU字长的整数倍操作起来更快,因此对于这些成员加起来如果不够这个整数倍,有可能编译器会插入多余的内容凑足这个整数倍,此外,有时候相邻的成员之间也有可能因为这个目的被插入空白,这个叫做“补齐”(padding)。所以,C++标准紧紧规定成员的排列按照类定义的顺序,但是不要求在存储器中是紧密排列的。
基于上述两点,可以说用sizeof对类名操作,得到的结果是该类的对象在存储器中所占据的字节大小,由于静态成员变量不在对象中存储,因此这个结果等于各非静态数据成员(不包括成员函数)的总和加上编译器额外增加的字节。后者依赖于不同的编译器实现,C++标准对此不做任何保证。
C++标准规定类的大小不为0,空类的大小为1,当类不包含虚函数和非静态数据成员时,其对象大小也为1。 如果在类中声明了虚函数(不管是1个还是多个),那么在实例化对象时,编译器会自动在对象里安插一个指针指向虚函数表VTable,在32位机器上,一个对象会增加4个字节来存储此指针,它是实现面向对象中多态的关键。而虚函数本身和其他成员函数一样,是不占用对象的空间的。 我们来看下面一个例子:(此例子在Visual C++编译器中编译运行)
#include
using namespace std;
class A { };
class B {
char ch;
void func() { }
};
class C {
char ch1; //占用1字节
char ch2; //占用1字节
virtual void func() { }
};
class D {
int in;
virtual void func() { }
};
void main() {
A a;
B b;
C c;
D d;
cout< cout< cout< //对象c实际上只有6字节有用数据,但是按照上面第二点编译器优化,编译器将此扩展为两个字(add charles 字节对齐),即8字节 cout< } 综上所述: 一个类中,虚函数、成员函数(包括静态与非静态)和静态数据成员都是不占用类对象的存储空间的。 对象大小= vptr(可能不止一个,这个很难确定,不过试过,类中定义了一个virtual函数,仍然为占用4个字节) + 所有非静态数据成员大小 + Aligin字节大小(依赖于不同的编译器) c++空类实例大小不是0原因? 初学者在学习面向对象的程序设计语言时,或多或少的都些疑问,我们写的代码与最终生编译成的代码却 大相径庭,我们并不知道编译器在后台做了什么工作.这些都是由于我们仅停留在语言层的原因,所谓语言层就是教会我们一些基本的语法法则,但不会告诉我们为什么这么做?今天和大家谈的一点感悟就是我在学习编程过程中的一点经验,是编译器这方面的一个具体功能. 首先:我们要知道什么是类的实例化,所谓类的实例化就是在内存中分配一块地址. 那我们先看看一个例子: #include class a {}; class b{}; class c:public a{ virtual void fun()=0; }; class d:public b,public c{}; int main() { cout<<"sizeof(a)"< cout<<"sizeof(b)"< cout<<"sizeof(c)"< cout<<"sizeof(d)"< return 0;} 程序执行的输出结果为: sizeof(a) =1 sizeof(b)=1 sizeof(c)=4 sizeof(d)=8 #charlse# 这里错误,这个调试中是4 #charles#下列是例子 #include using namespace std; class a {}; class b1{}; class b{ char a; }; class c:public a{ virtual void fun()=0; }; class d:public b,public c{}; class e:public b1,public c{}; int main() { cout<<"sizeof(a)"< cout<<"sizeof(b)"< cout<<"sizeof(c)"< cout<<"sizeof(d)"< cout<<"sizeof(e)"< return 0; } 为什么会出现这种结果呢?初学者肯定会很烦恼是吗?类a,b明明是空类,它的大小应该为为0,为什么 编译器输出的结果为1呢?这就是我们刚才所说的实例化的原因(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. 而类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的大小更让初学者疑惑吧,类d是由类b,c派生迩来的,它的大小应该为二者之和5,为什么却是8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,里哪个最近的倍数,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,但是这个实验告诉我们初学者,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. 我所用的编译器为vc++ 6.0. 下面我们再看一个例子. #include class a{ pivate: int data; }; class b{ private: int data; static int data1; }; int b::data1=0; void mian(){ cout<<"sizeof(a)="< cout<<"sizeof(b)="< } 执行结果为: sizeof(a)=4; sizeof(b)=4; 为什么类b多了一个数据成员,却大小和类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global data members中,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. 下面我们看一个有构造函数,和析构函数的类的大小,它又是多大呢? #include class A{ public : A(int a){ a=x;} void f(int x){ cout< ~A(){} private: int x; int g; }; class B{ public: private: int data; int data2; static int xs; }; int B::xs=0; void main(){ A s(10); s.f(10); cout<<"sozeof(a)"< cout<<"sizeof(b)"< } 程序执行输出结果为: sizeof(a) 8 sizeof(b) 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.由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(字节对齐). 4 与类中的构造函数,析构函数以及其他的成员函数无关.