C+类的sizeof大小以及类的字节对齐

  对class求sizeof的问题总结

  首先看如下代码:

 1 class A
 2 {
 3 public:
 4     A(){};
 5     ~A(){};
 6 private:
 7     int a;
 8     double b;
 9 };
10
11 class B:public A
12 {
13 public:
14     B(){};
15     ~B(){};
16 private:
17     int a;
18     char b;
19 };
20
21 cout <<sizeof(A)<<sizeof(B)<<endl;

  首先,class的sizeof遵循以下几点:

1、class大小为非静态成员类型之和,也就是说静态成员数据,如static不作为sizeof的统计范围。

如以下代码运行结果是:1。

1 struct A
2 {
3     char c;
4     static int a;
5 };
6 cout << sizeof(A)<<endl;

2、普通成员函数不作为sizeof统计范围,包括构造析构函数。

如以下代码运行结果是:4。

1 class A
2 {
3 public:
4     show();
5 private:
6     int a;
7 };
8 cout <<sizeof(A)<<endl;

3、虚函数要维护虚函数表,占用一个指针,四个字节。

如以下代码运行结果是:4。

1 class A
2 {
3 public:
4     virtual A(){};
5 };
6 cout<<sizeof(A)<<endl;

4、class遵守字节对齐规则。

其中,字节对齐的讲解如下:

1、第一个数据成员的offset=0地方,其后每个成员从该成员的大小或者成员的倍数出开始存储。

如在32位系统中

char为1字节,可在任意位置存储;

int为4字节,只能在0-3 4-7 8-11 12-15...这些位置开始存放;

double为8字节,只能在0-7 8-15...这些位置开始存放;

为什么要这样做:因为可以提高计算机读取数据的速度,只从数据的倍数索引出进行查找,不必逐个或者跳跃查找。

2、含有数据成员为结构体或者其他类时,从其最大的子成员的倍数处开始存储。

 1 struct A
 2 {
 3     double a;
 4 };
 5
 6 struct B
 7 {
 8     int a;
 9     A b;
10 };
11 cout << sizeof(B)<<endl;

如以上代码中,A的sizeof为8字节,首先B中的int a为[0,3]存放,然后存放A b为8字节,Ab中最大子成员为double 8字节,因此必须从[8-15]开始存放,所以答案为16。

3、最终长度为其最大成员长度的倍数。

1 struct A
2 {
3     int a;
4     char c;
5 };
6 cout << sizeof(A) <<endl;

答案是:8。A的最大成员长度为4,int a[0-3],char c[4],[5-7]补全。

且听我一步步来解释:

行号1: 声明class A,若A时空类,此时sizeof(A)是1,不是0,解释可以查看我的上一篇文章《C++空类的sizeof》。

行号2-5:声明的成员函数,不纳入sizeof统计范围。

行号7-8:成员变量int为4字节,double为8字节,则总共为12字节?不对,根据字节对齐,下面再讲,class A的总大小为16字节。

同理,class B中继承了class A,则首先有16字节了,成员变量int a和char b,字节数分别为4和1,根据字节对齐总大小为24字节。

总结得较为杂乱,欢迎讨论。

时间: 2024-10-10 19:51:53

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