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深入分析C++中类的大小

时间：2021-05-06 09:42:41 | 栏目：C代码 | 点击：次

首先看一个例子：

复制代码 代码如下:

#include <iostream>
 using namespace std;

 class A{};

 class B
 {
     int b;
     char c;
 };

 class C
 {
     int c1;   
     static int c2;
 };
 int C::c2 = 1;

 class D:public C,public B{
     int d;
 };
 int main()
 {
     cout<<"sizeof(A)="<<sizeof(A)<<endl;
     cout<<"sizeof(B)="<<sizeof(B)<<endl;
     cout<<"sizeof(C)="<<sizeof(C)<<endl;
     cout<<"sizeof(D)="<<sizeof(D)<<endl;

     return 0;
 }

运行结果为：

sizeof(A)=1

sizeof(B)=8

sizeof(C)=4

sizeof(D)=16


对于类A来说，虽然A是一个空类，但为了便于空类进行实例化，编译器往往会给它分配一个字节，这样A实例化后便在内存中有了一个独一无二的地址.对于类B，B的大小应为sizeof(int)+sizeof(char)=5,但是考虑内存对齐，B的大小应为8.对于类Ｃ，类的静态成员变量被放在全局区，和类的普通成员并没有放在一块。类的静态成员被声明后就已存在，而非静态成员只有类被实例化后才存在。所以Ｃ的大小为sizeof(int)=4。D的大小为B+C的大小+自身数据成员的大小，一共为16.

 

==========================分割线在这里====================================

下面讨论含有虚函数的类的大小：

复制代码 代码如下:

#include <iostream>
 using namespace std;

 class A
 {
 public:
     void virtual aa(){};
 };

 class B:public A
 {
     void virtual bb(){};
 };

 class C:virtual A
 {
 public:
     void virtual aa(){};
     void cc(){};
 };

 class D:virtual A
 {
 public:
     void virtual dd(){};
 };

 int main()
 {
     cout<<"sizeof(A)="<<sizeof(A)<<endl;
     cout<<"sizeof(B)="<<sizeof(B)<<endl;
     cout<<"sizeof(C)="<<sizeof(C)<<endl;
     cout<<"sizeof(D)="<<sizeof(D)<<endl;

     return 0;
 }

运行结果为：

sizeof(A)=4

sizeof(B)=4

sizeof(C)=8

sizeof(D)=12

对于class A，它含有一个虚函数，编译器会为虚函数生成一张虚函数表，来记录对应的函数地址，为此，在class A的内存地址中要有一个vfptr_A指针指向这个虚表，所以class A的大小为指针大小，即4.（注意，无论类中有多少个虚函数，它们的大小都是4，因为内存中只需要保存这个指针即可）。

对于class B，它是public继承A，虽然它也有一个虚函数，但是从结果看，B应该和A都在B的vtable（虚表中），所以class B的大小为4.

对于class C,它是vitual 继承A，所以要有一个指向父类A的指针，占有4字节大小aa（）是继承自class A的虚函数，从结果来看，它没有在内存中占有空间，所以C的大小为sizeof(A)+4=8.

对于class D，它是虚继承class A，同上，要有一个指向父类A的指针，同时，class D中有虚函数，所以要有一个指向虚表的指针，所以sizeof（D)=sizeof（A）+4+4=12

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