C++中怎么求类的大小?以及内存对齐原理(面试官经常问到的问题)

<pre name="code" class="cpp">#include<iostream>

using namespace std;

int main(){

class S{};

cout<<sizeof(S);

return 0;

}

程序居然输出为1!到底是怎么回事?首先我在这里要声明一点——类在未初始化之前确实不会分配空间,这里探讨的是sizeof(类)的问题,详细情况看下面的例子

C++中的类所占内存空间总结

    类所占内存的大小是由成员变量(静态变量除外)决定的,成员函数(这是笼统的说,后面会细说)是不计算在内的。

摘抄部分:

      成员函数还是以一般的函数一样的存在。a.fun()是通过fun(a.this)来调用的。所谓成员函数只是在名义上是类里的。其实成员函数的大小不在类的对象里面,同一个类的多个对象共享函数代码。而我们访问类的成员函数是通过类里面的一个指针实现,而这个指针指向的是一个table,table里面记录的各个成员函数的地址(当然不同的编译可能略有不同的实现)。所以我们访问成员函数是间接获得地址的。所以这样也就增加了一定的时间开销,这也就是为什么我们提倡把一些简短的,调用频率高的函数声明为inline形式(内联函数)。

(一)
class CBase
{
};
sizeof(CBase)=1;

为什么空的什么都没有是1呢?
c++要求每个实例在内存中都有独一无二的地址。//注意这句话!!!!!!!!!!
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。

 (二)

class CBase
{
int a;
char p;
};
sizeof(CBase)=8;
记得对齐的问题。int 占4字节//注意这点和struct的对齐原则很像!
char占一字节,补齐3字节

(三)
class CBase
{
public:
CBase(void);
virtual ~CBase(void);
private:
int   a;
char *p;
};
再运行: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。无论多少个虚函数,只有这一个指针,4字节。//注意一般的函数是没有这个指针的,而且也不占类的内存。

(四)
class CChild : public CBase
{
public:
CChild(void);
~CChild(void); 

virtual void test();
private:
int b;
};
输出: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。//其中有一部分是虚拟函数表的原因,一定要知道

父类子类共享一个虚函数指针

(五)

#include<iostream.h>

class a {};

class b{};

class c:public a{

virtual void fun()=0;

};

class d:public b,public c{};

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;}

程序执行的输出结果为:

sizeof(a) =1

sizeof(b)=1

sizeof(c)=4

sizeof(d)=8

前三种情况比较常见,注意第四种情况。类d的大小更让初学者疑惑吧,类d是由类b,c派生迩来的,它的大小应该为二者之和5,为什么却是8 呢?这是因为为了提高实例在内存中的存取效率.类的大小往往被调整到系统的整数倍.并采取就近的法则,里哪个最近的倍数,就是该类的大小,所以类d的大小为8个字节.

总结:

空的类是会占用内存空间的,而且大小是1,原因是C++要求每个实例在内存中都有独一无二的地址。

(一)类内部的成员变量:

普通的变量:是要占用内存的,但是要注意对齐原则(这点和struct类型很相似)。
static修饰的静态变量:不占用内容,原因是编译器将其放在全局变量区。

(二)类内部的成员函数:

普通函数:不占用内存。
虚函数:要占用4个字节,用来指定虚函数的虚拟函数表的入口地址。所以一个类的虚函数所占用的地址是不变的,和虚函数的个数是没有关系的。
				
时间: 2024-10-09 05:15:39

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