一个类的实例化对象所占空间的大小
2012-03-28 19:34 Rollen Holt 阅读(5623) 评论(1) 编辑 收藏 举报注意不要说类的大小,是类的对象的大小.
首先,类的大小是什么?确切的说,类只是一个类型定义,它是没有大小可言的。
用sizeof运算符对一个类型名操作,得到的是具有该类型实体的大小。
如果
Class A;
A obj;
那么sizeof(A)==sizeof(obj)
那么sizeof(A)的大小和成员的大小总和是什么关系呢,很简单,一个对象的大小大于等于所有非静态成员大小的总和。
为什么是大于等于而不是正好相等呢?超出的部分主要有以下两方面:
1) C++对象模型本身
对于具有虚函数的类型来说,需要有一个方法为它的实体提供类型信息(RTTI)和虚函数入口,常见的方法是建立一个虚函数入口表,这个表可为相同类型的对象共享,因此对象中需要有一个指向虚函数表的指针,此外,为了支持RTTI,许多编译器都把该类型信息放在虚函数表中。但是,是否必须采用这种实现方法,C++标准没有规定,但是这几户是主流编译器均采用的一种方案。
2) 编译器优化
因为对于大多数CPU来说,CPU字长的整数倍操作起来更快,因此对于这些成员加起来如果不够这个整数倍,有可能编译器会插入多余的内容凑足这个整数倍,此外,有时候相邻的成员之间也有可能因为这个目的被插入空白,这个叫做“补齐”(padding)。所以,C++标准紧紧规定成员的排列按照类定义的顺序,但是不要求在存储器中是紧密排列的。
基于上述两点,可以说用sizeof对类名操作,得到的结果是该类的对象在存储器中所占据的字节大小,由于静态成员变量不在对象中存储,因此这个结果等于各非静态数据成员(不包括成员函数)的总和加上编译器额外增加的字节。后者依赖于不同的编译器实现,C++标准对此不做任何保证。
C++标准规定类的大小不为0,空类的大小为1,当类不包含虚函数和非静态数据成员时,其对象大小也为1。
如果在类中声明了虚函数(不管是1个还是多个),那么在实例化对象时,编译器会自动在对象里安插一个指针指向虚函数表VTable,在32位机器上,一个对象会增加4个字节来存储此指针,它是实现面向对象中多态的关键。而虚函数本身和其他成员函数一样,是不占用对象的空间的。
我们来看下面一个例子:(此例子在Visual C++编译器中编译运行)
#include <iostream> using namespace std; class A { }; class B { char ch; void func() { } }; class C { char ch1; //占用1字节 char ch2; //占用1字节 virtual void func() { } }; class D { int in; virtual void func() { } }; void main() { A a; B b; C c; D d; cout<<sizeof(a)<<endl;//result=1 cout<<sizeof(b)<<endl;//result=1 //对象c扩充为2个字,但是对象b为什么没扩充为1个字呢?大家帮忙解决 cout<<sizeof(c)<<endl;//result=8 //对象c实际上只有6字节有用数据,但是按照上面第二点编译器优化,编译器将此扩展为两个字,即8字节 cout<<sizeof(d)<<endl;//result=8 }
综上所述:
一个类中,虚函数、成员函数(包括静态与非静态)和静态数据成员都是不占用类对象的存储空间的。
对象大小= vptr(可能不止一个) + 所有非静态数据成员大小 + Aligin字节大小(依赖于不同的编译器)
#include <iostream> using namespace std; class demo1{ }; class demo2{ static int num; }; class demo3{ virtual int print(){} virtual int print1(){} }; class demo4{ void print(){} static void print1(){} }; class demo5{ char a; }; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { cout<<"空类的大小为:"<<sizeof(demo1)<<endl; //当类不包含虚函数和非静态数据成员时,其对象大小也为1。 cout<<"当类不包含虚函数和非静态数据成员时,其对象大小也为:"<<sizeof(demo2)<<endl; cout<<"与类中虚函数的个数无关"<<sizeof(demo3)<<endl; //大小是4,与类中虚函数的个数无关, cout<<"成员函数(静态和非静态)也不占用类对象的存储空间"<<sizeof(demo4)<<endl; cout<<sizeof(demo5)<<endl; demo5 d; cout<<sizeof(d)<<endl; return 0; }
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我喜欢程序员,他们单纯、固执、容易体会到成就感;面对压力,能够挑灯夜战不眠不休;面对困难,能够迎难而上挑战自我。他
们也会感到困惑与傍徨,但每个程序员的心中都有一个比尔盖茨或是乔布斯的梦想“用智慧开创属于自己的事业”。我想说的是,其
实我是一个程序员
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