类的大小——sizeof 的研究

类的大小——sizeof 的研究(1)

先看一个空的类占多少空间？

class Base
{
public:
    Base();
    ~Base();

};

注意到我这里显示声明了构造跟析构，但是sizeof(Base)的结果是1.

因为一个空类也要实例化，所谓类的实例化就是在内存中分配一块地址，每个实例在内存中都有独一无二的地址。同样空类也会被实例化，所以编译器会给空类隐含的添加一个字节，这样空类实例化之后就有了独一无二的地址了。所以空类的sizeof为1。

而析构函数，跟构造函数这些成员函数，是跟sizeof无关的，也不难理解因为我们的sizeof是针对实例，而普通成员函数，是针对类体的，一个类的成员函数，多个实例也共用相同的函数指针，所以自然不能归为实例的大小，这在我的另一篇博文有提到。

接着看下面一段代码

class Base
{
public:
    Base();
    virtual ~Base();         //每个实例都有虚函数表
    void set_num(int num)    //普通成员函数，为各实例公有，不归入sizeof统计
    {
        a=num;
    }
private:
    int  a;                  //占4字节
    char *p;                 //4字节指针
};

class Derive:public Base
{
public:
    Derive():Base(){};
    ~Derive(){};
private:
    static int st;         //非实例独占
    int  d;                     //占4字节
    char *p;                    //4字节指针

};

int main()
{
    cout<<sizeof(Base)<<endl;
    cout<<sizeof(Derive)<<endl;
    return ;
}

结果自然是

12

20

Base类里的int  a;char *p;占8个字节。

而虚析构函数virtual ~Base();的指针占4子字节。

其他成员函数不归入sizeof统计。

Derive类首先要具有Base类的部分，也就是占12字节。

int  d;char *p;占8字节

static int st;不归入sizeof统计

所以一共是20字节。

在考虑在Derive里加一个成员char c;

class Derive:public Base
{
public:
    Derive():Base(){};
    ~Derive(){};
private:
    static int st;
    int  d;
    char *p;
    char c;

};

这个时候，结果就变成了

12

24

一个char c;增加了4字节，说明类的大小也遵守类似class字节对齐，的补齐规则。

具体的可以看我那篇《5分钟搞定字节对齐》

至此，我们可以归纳以下几个原则：

1.类的大小为类的非静态成员数据的类型大小之和，也就是说静态成员数据不作考虑。

2.普通成员函数与sizeof无关。

3.虚函数由于要维护在虚函数表，所以要占据一个指针大小，也就是4字节。

4.类的总大小也遵守类似class字节对齐的，调整规则。

类的大小——sizeof 的研究(2)

上一篇文章研究了关于类大小的4条规则后，我们再结合虚函数表，来研究下类的大小。

class Base
{
public:
    Base(){};
    virtual ~Base(){};
    void set_num(int num)
    {
        a=num;
    }
    virtual int get_num()
    {
        return a;
    }
private:
    int  a;
    char *p;
};

class Derive:public Base
{
public:
    Derive():Base(){};
    ~Derive(){};
         virtual int get_num()
    {
        return d;
    }
private:
    static int st;
         int  d;
         char *p;
    char c;

};

int main()
{
    cout<<sizeof(Base)<<endl;
    cout<<sizeof(Derive)<<endl;
    return ;
}

在Base类里添加了virtual int get_num()函数，而子类也重新实现了virtual int get_num()函数。

但是结果依然是

12

24

说明子类只是共用父类的虚函数表，因此一旦父类里有虚函数，子类的虚函数将不计入sizeof大小。

这可以认为是一个补充规则。