关于内存对齐问题(二)

 

一个类的对象到底有多大？其大小由什么因素影响？

我们假定这个类没有继承任何其他类，且没有虚函数。先看下面例子：

         #include <iostream>

using namespace std;

 

class Concrete

{

public:

         Concrete():val(0), c1('A'), c2('B')//, c3('C')

         {

         }

 

private:

         int val;

         char c1;

         char c2;

         //char c3;

};

 

int main(void)

{

         Concrete c;

         cout << sizeof(c) << endl;

 

         return 0;

}

运行上面的程序，不管是否有成员变量c3，输出结果均为8，为什么呢？

由于内存的alignment的原因，所有对象的大小为4bytes的整数倍(因为其数据成员的数据类型最大占用字节数为4，即sizeof(int val) = 4)，不足的就填充，如下面的图示。

                                          

                       (有成员变量c3的情况)                               (没有成员变量c3的情况)

 

出现在derived class中的base class subobject保持其完成原样性

请看下面例子：

#include <iostream>

using namespace std;

 

class Concrete1

{

private:

         int val;

         char c1;

public:

         inline Concrete1(int i, char c1) : val(i), c1(c1)

         {

         }

};

 

class Concrete2 : public Concrete1

{

private:

         char c2;

public:

         inline Concrete2(int i, char c1, char c2) : Concrete1(i, c1), c2(c2)

         {

         }

};

 

class Concrete3 : public Concrete2

{

private:

         char c3;

public:

         inline Concrete3(int i, char c1, char c2, char c3) : Concrete2(i, c1, c2), c3(c3)

         {

         }

};

 

int main(void)

{

         Concrete3 c(1, 'A', 'B', 'C');

         cout << sizeof(c) << endl;

 

         return 0;

}

输出会是多少呢？类Concrete3和1)中的类Concrete完成的功能一模一样，但是Concrete3的对象的空间确变成了16bytes，比原来的整整多出一倍！原因就是C++语言保证“出现在derived class中的base class suboject有其完整性”。图解如下：

在上图中Concrete2类型的对象中，为什么也要填充3bytes呢？这还是因为继承了Concrete1的缘故。正是因为继承了Concrete1中的int val，因此Concrete2的对齐数变成了4 bytes，因此必须要填充3 bytes。总结如下：

其一，C++语言保证“出现在derived class中的base class suboject有其完整性”；

其二，derived class的对齐数 = min(指定的全局对齐数，max(base class的对齐数，derived class的对齐数))