类的大小——sizeof 的研究

淩亂°似流年 2022-07-16 10:54 136阅读 0赞

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.不申明或者是用struct也是一样的，结果为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 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. 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。