C++类的大小——sizeof(class)
第一:空类的大小
class CBase
{
};
运行cout<<"sizeof(CBase)="<<sizeof(CBase)<<endl;
输出
sizeof(CBase)=1;
为什么空的什么都没有是1呢?
先了解一个概念:类的实例化,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。
第二:一般非空类大小
class CBase
{
int a;
char *p;
};
运行结果:
sizeof(CBase)=8
第三:有虚函数类
class CBase
{
public:
CBase(void);
virtual ~CBase(void);
private:
int a;
char *p;
};
运行结果:
sizeof(CBase)=12
“C++ 类中有虚函数的时候有一个指向虚函数的指针(vptr),在32位系统分配指针大小为4字节”。
第四:有虚函数类的继承
基类就是上面的了不写了
class CChild :
public CBase
{
public:
CChild(void);
~CChild(void);
private:
int b;
};
运行结果:
sizeof(CChild)=16;
可见子类的大小是本身成员变量的大小加上父类的大小。
另外:
1. 空类
class A
{
};
void main()
{
printf("sizeof(A): %d\n", sizeof(A));
getchar();
}
得到结果为:1。
类的实例化就是给每个实例在内存中分配一块地址。空类被实例化时,会由编译器隐含的添加一个字节。所以空类的size为1。
2.虚函数
class A
{
virtual void FuncA();
virtual void FuncB();
};
得到结果:4
当C++ 类中有虚函数的时候,会有一个指向虚函数表的指针(vptr),在32位系统分配指针大小为4字节。所以size为4.
3.静态数据成员
class A
{
int a;
static int b;
virtual void FuncA();
};
得到结果:8
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.
所以该类的size为:int a型4字节加上虚函数表指针4字节,等于8字节。
4.普通成员函数
class A
{
void FuncA();
}
结果:1
类的大小与它的构造函数、析构函数和其他成员函数无关,只已它的数据成员有关。
5.普通继承
class A
{
int a;
};
class B
{
int b;
};
class C : public A, public B
{
int c;
};
结果为:sizeof(C) =12.
可见普通的继承,就是基类的大小,加上派生类自身成员的大小。
6.虚拟继承
class C : virtual public A, virtual public B
{
int c;
};
结果:16.
当存在虚拟继承时,派生类中会有一个指向虚基类表的指针。所以其大小应为普通继承的大小(12字节),再加上虚基类表的指针大小(4个字节),共16字节。
类的大小问题实验剖析:
1、空类:
C++编译器强制给这种类插入一个缺省成员,长度为1。如果有自定义的变量,变量将取代这个缺省成员。
class A
{};
cout<<sizeof(A); //输出1
2、只有一个char型
class A
{
char c;
};
cout<<sizeof(A); //输出1
3、有5个char型
class A
{
char a,b,c,d,e;
};
cout<<sizeof(A); //输出5
4、一个char型 + 一个int型:字节对齐
class A
{
char c;
int a;
};
cout<<sizeof(A); //输出8
5、2个char型 + 一个int型
class A
{
char c,d;
int a;
};
cout<<sizeof(A); //输出8
6、5个char型 + 一个int型
class A
{
char c,d,e,f,g;
int a;
};
cout<<sizeof(A); //输出12
7、1个char型 + 1个int型 + 2个char型
class A
{
char c;
int a;
char d,e;
};
cout<<sizeof(A); //输出12
8、普通函数不占空间
class A
{
void B(){ int d; }//0Byte
int C(){};
};
cout<<sizeof(A); //输出1,等同于空类
9、虚函数 占4个字节:指向虚函数表的指针
class A
{
virtual void C(){}
};
cout<<sizeof(A); //输出4
10、多个虚函数等同于1个虚函数
class A
{
virtual void C(){}
virtual void D(){}
};
cout<<sizeof(A); //输出4
11、多继承问题中sizeof
class b{};
class c :public b
{
virtual void fun() = 0;
};
class d :public b ,public c{};
cout<<sizeof(d); //输出8,字节对齐(b+c)
12、单继承问题中sizeof
class b{};
class c :public b
{
virtual void fun() = 0;
};
class d :public c{};
cout<<sizeof(c); //输出4
cout<<sizeof(d); //输出4
13、静态数据成员 和 成员函数 不占空间
class A
{
static int a;
static int b(){};
};
cout<<sizeof(A); //输出1
14、const数据变量占空间 和 const成员函数不占空间
class A
{
public:
const int b;
const int c;
virtual void f(){}
int d() const{}
int e() const{}
virtual void g(){}
A() :b(2), c(3)
{
}
};
cout<<sizeof(A); //输出12= 4+4+4(多个虚函数算一个)
空类的大小
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。
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 0;
}
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。
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。
5、不占空间的有:普通函数,静态数据成员,静态成员函数。
6、无论多少个,只相当于一个所占的空间:虚函数。
7、空类占1个字节。
8、既有字符型又有整型,要考虑字节对齐。
9、普通数据成员、const数据成员占空间;静态成员不占空间。
参考:
https://blog.csdn.net/u010069101/article/details/51045840
https://blog.csdn.net/hairetz/article/details/4171769
https://blog.csdn.net/zzhongcy/article/details/38361755
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