C++类的大小——sizeof()

先看这么个问题——已知:

class CBase
{
int  a;
char *p;
};

那么运行cout<<"sizeof(CBase)="<<sizeof(CBase)<<endl;之后输出什么?

这个应该很简单,两个成员变量所占的大小有嘛——8。可由时候人就是爱犯这个错误:这么简单的问题人家会问你?再想想……好像C++类里面有个什么 函数指针,也应该占字节吧!?什么指针来着?忘了(还是水平低不扎实)!流汗中……算了姑且认为是构造函数和析构函数吧。一人一个加上刚才那8个16个。 好笑吗?这是我犯的错误!!!到底C++类的sizeof是多少呢?没有所谓的函数指针问题吗?不甘心,编个例子看看:

第一步:给丫来个空的(不好意思上火粗鲁了)

class CBase
{
};

运行cout<<"sizeof(CBase)="<<sizeof(CBase)<<endl;

sizeof(CBase)=1;

为什么空的什么都没有是1呢?查资料……查啊查……OK这里了: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(别拿豆包不当干粮,空类也是类啊),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。继续下一步:

第二步:

还是最初的那个类,运行结果:sizeof(CBase)=8

没什么说的,两个内部变量的大小。难道我记错了没有什么指针问题的存在?再试试(早这么有求知欲也不会丢人了,这回来劲了)

第三步:添个虚函数

class CBase
{
public:
CBase(void);
virtual ~CBase(void);
private:
int   a;
char *p;
};

再运行:sizeof(CBase)=12

嗨!问题出来了!!跟虚函数有关。为什么呢?查资料ing……

有了:“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”噢原来如此害死我了。那么继承类呢?

第四步:

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:cout<<"sizeof(CChild)="<<sizeof(CChild)<<endl;

输出:sizeof(CChild)=16;

可见子类的大小是本身成员变量的大小加上子类的大小。

关于虚拟继承(相当于添加了一个接口):

class COneMember

{

public:

    COneMember(int iValue = 0){m_iOne = iValue;};

private:

    int m_iOne;

};

class CTwoMember:virtual public COneMember

{

private:

    int m_iTwo;

};

长度:12

内存结构:

E8 2F 42 00 //指针,指向一个关于偏移量的数组,且称之虚基类偏移量表指针

CC CC CC CC // m_iTwo

00 00 00 00 // m_iOne(虚基类数据成员)

评注:virtual让长度增加了4,其实是多了一个指针,关于这个指针,确实有些复杂,别的文章有具体分析,这里就不岔开具体讲了,可认为它指向一个关于虚基类偏移量的数组,偏移量是关于虚基类数据成员的偏移量。
关于闭合继承:

class ClassA

{

public:

    ClassA(int iValue=1){m_iA = iValue;};

private:

    int m_iA;

};

 

class ClassB:public ClassA

{

public:

    ClassB(int iValue=2){m_iB = iValue;};

private:

    int m_iB;

};

 

class ClassC: public ClassC

{

public:

    ClassC(int iValue=3){m_iC = iValue;};

private:

    int m_iC;

};

 

class CComplex :public ClassB, public ClassC

{

public:

    CComplex(int iValue=4){m_iComplex = iValue;};

private:

    int m_iComplex;

};

技术分享

长度:24

内存结构:

14 30 42 00 //ClassB的虚基类偏移量表指针

02 00 00 00 //m_iB

C4 2F 42 00 //ClassC的虚基类偏移量表指针

03 00 00 00 //m_iC

04 00 00 00 //m_iComplex

01 00 00 00 //m_iA

评注:和预料中的一样,虚基类的成员m_iA只出现了一次,而且是在最后边。当然了,更复杂的情况要比这个难分析得多,但虚继承不是我们研究的重点,我们只需要知道:虚继承利用一个“虚基类偏移量表指针”来使得虚基类即使被重复继承也只会出现一次。
看一下关于static成员

class CStaticNull

{

public:

    CStaticNull(){printf("Construct\n");}

    ~CStaticNull(){printf("Desctruct\n");}

    static void Foo(){printf("Foo\n");}

    static int m_iValue;

};

长度:1

内存结构:(同CNull2)

评注:可见static成员不会占用类的大小,static成员的存在区域为静态区,可认为它们是“全局”的,只是不提供全局的访问而已,这跟C的static其实没什么区别。
带有虚函数的类:

class CVirtualNull

{

public:

    CVirtualNull(){printf("Construct\n");}

    ~CVirtualNull(){printf("Desctruct\n");}

    virtual void Foo(){printf("Foo\n");} //或者是virtual void Foo()=0;都是占4个字节大小

};

长度:4

内存结构:

00 31 42 00 //指向虚函数表的指针(虚函数表后面简称“虚表”)

 

00423100:(虚表)

41 10 40 00 //指向虚函数Foo的指针

 

00401041:

E9 78 02 00 00 E9 C3 03 //函数Foo的内容(看不懂)

评注:带虚函数的类长度就增加了4,这个4其实就是个指针,指向虚函数表的指针,上面这个例子中虚表只有一个函数指针,值就是“0x00401041”,指向的这个地址就是函数的入口了。

子类有新的虚函数:

class CVirtualDerived: public CVirtualNull

{

public:

    CVirtualDerived(){m_iVD=0xFF;};

    ~CVirtualDerived(){};

    virtual void Foo2(){printf("Foo2\n");};

private:

    int m_iVD;

};

长度:8

内存结构:

24 61 42 00 //虚表指针

FF 00 00 00 //m_iVD

 

00426124:(虚表)

23 10 40 00

50 10 40 00

评注:虚表还是只有一张,不会因为增加了新的虚函数而多出另一张来,新的虚函数的指针将添加在复制了的虚表的后面。

转:http://blog.163.com/zhaoxin851055@126/blog/static/81129298200981110253605

郑重声明:本站内容如果来自互联网及其他传播媒体,其版权均属原媒体及文章作者所有。转载目的在于传递更多信息及用于网络分享,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,也不构成任何其他建议。