类/对象大小计算
来源：互联网 发布：源码大师咋用 编辑：程序博客网 时间：2024/06/05 20:44
1，类大小计算遵循结构体对齐原则
什么是内存对齐
编译器为每个“数据单元”按排在某个合适的位置上。
C、C++语言非常灵活，它允许你干涉“内存对齐”
为什么要对齐
性能原因：在对齐的地址上访问数据快。
如何对齐
第一个数据成员放在offset为0的位置
其它成员对齐至min(sizeof(member)，#pragma pack(n)所指定的值)的整数倍。
整个结构体也要对齐，结构体总大小对齐至各个成员中最大对齐数的整数倍。
举个例子，
struct test
{char a;
double b;
char c;
};
根据规则1，a 在位置0；根据规则2，因为VC默认pack为8，可以通过项目-》属性-》c/c++ -》代码生成-》结构体成员对齐选项修改，也可以使用#pragma pack(n) 来修改，#pragma pack() 取消修改，那么b 占据8～15；根据规则2，c在16；现在总共17个字节，根据规则3，结构体总大小需对齐到8的整数倍，即总共是24个字节。
如果将pack 修改为4，则总大小为16。在VC上pack 共有1，2，4，8，16 等5种选择，而linux g++ 则只有1，2，4 可选，默认是4。
2，类的大小与数据成员有关与成员函数无关（空类大小为1个字节），类的大小与静态数据成员无关。
3，虚函数、虚继承对类的大小的影响
第一个数据成员放在offset为0的位置
其它成员对齐至min(sizeof(member)，#pragma pack(n)所指定的值)的整数倍。
整个结构体也要对齐，结构体总大小对齐至各个成员中最大对齐数的整数倍。
类的大小与静态数据成员无关
虚继承对类的大小的影响
虚函数对类的大小的影响
下面通过实例来展示虚继承和虚函数对类大小造成的影响。
测试环境为：Win32 + Vs2008
一、只出现虚继承的情况
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using namespace std;
class BB
{
public :
int bb_ ;
};
class B1 : virtual public BB
{
public :
int b1_ ;
};
class B2 : virtual public BB
{
public :
int b2_ ;
};
class DD : public B1, public B2
{
public :
int dd_ ;
};
int main (void)
{
cout<<sizeof (BB)<< endl;
cout<<sizeof (B1)<< endl;
cout<<sizeof (DD)<< endl;
B1 b1 ;
int** p ;
cout<<&b1 <<endl;
cout<<&b1 .bb_<< endl;
cout<<&b1 .b1_<< endl;
p = (int **)&b1;
cout<<p [0][0]<<endl;
cout<<p [0][1]<<endl;
DD dd ;
cout<<&dd <<endl;
cout<<&dd .bb_<< endl;
cout<<&dd .b1_<< endl;
cout<<&dd .b2_<< endl;
cout<<&dd .dd_<< endl;
p = (int **)ⅆ
cout<<p [0][0]<<endl;
cout<<p [0][1]<<endl;
cout<<endl ;
cout<<p [2][0]<<endl;
cout<<p [2][1]<<endl;
BB* pp ;
pp = &dd ;
dd.bb_ = 10; //对象的内存模型在编译时就已经确定了，否则无法定义类的对象，因为要开辟内存
int base = pp-> bb_; // 通过间接访问 (其实pp 已经偏移了20 )，这需要运行时的支持
cout<<"dd.bb_=" <<base<< endl;
return 0;
}
从输出的地址和虚基类表成员数据可以画出对象内存模型图：
virtual base table
本类地址与虚基类表指针地址的差
虚基类地址与虚基类表指针地址的差
virtual base table pointer(vbptr)
从程序可以看出pp是BB* 指针，pp首先指向dd内存，当执行pp->bb_时，先找到首个vbptr，找到虚基类BB地址与虚基类表指针地址的差，也即是20，接着pp偏移20个字节指向了dd对象中的BB部分，然后就访问到了bb_，这是在运行时才做的转换。
二、只出现虚函数的情况
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using namespace std;
class Base
{
public :
virtual void Fun1()
{
cout << "Base::Fun1 ..." << endl;
}
virtual void Fun2()
{
cout << "Base::Fun2 ..." << endl;
}
int data1_ ;
};
class Derived : public Base
{
public :
void Fun2 ()
{
cout << "Derived::Fun2 ..." << endl;
}
virtual void Fun3()
{
cout << "Derived::Fun3 ..." << endl;
}
int data2_ ;
};
typedef void (* FUNC)(void );
int main (void)
{
cout << sizeof (Base) << endl;
cout << sizeof (Derived) << endl;
Base b ;
int **p = (int **)& b;
FUNC fun = (FUNC) p[0][0];
fun();
fun = (FUNC )p[0][1];
fun();
cout << endl ;
Derived d ;
p = (int **)&d;
fun = (FUNC )p[0][0];
fun();
fun = (FUNC )p[0][1];
fun();
fun = (FUNC )p[0][2];
fun();
return 0;
}
从输出的函数体可以画出对象内存模型图：
vtbl：虚函数表（存放虚函数的函数指针）
vptr：虚函数表指针
从输出可以看出，Derived类继承了Base::Fun1，而覆盖了Fun2，此外还有自己的Fun3。注意，因为Fun3是虚函数，才会出现在虚函数表，如果是一般函数是不会的，因为不用通过vptr间接访问。
三、虚继承与虚函数同时出现的情况：
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using namespace std;
class BB
{
public :
virtual void vfbb()
{
cout<<"BB::vfbb" <<endl;
}
virtual void vfbb2()
{
cout<<"BB::vfbb2" <<endl;
}
int bb_ ;
};
class B1 : virtual public BB
{
public :
virtual void vfb1()
{
cout<<"B1::vfb1" <<endl;
}
int b1_ ;
};
class B2 : virtual public BB
{
public :
virtual void vfb2()
{
cout<<"B2::vfb2" <<endl;
}
int b2_ ;
};
class DD : public B1, public B2
{
public :
virtual void vfdd()
{
cout<<"DD::vfdd" <<endl;
}
int dd_ ;
};
typedef void (* FUNC)(void);
int main (void)
{
cout<<sizeof (BB)<< endl;
cout<<sizeof (B1)<< endl;
cout<<sizeof (DD)<< endl;
BB bb ;
int** p ;
p = (int **)&bb;
FUNC fun ;
fun = (FUNC )p[0][0];
fun();
fun = (FUNC )p[0][1];
fun();
cout<<endl ;
B1 b1 ;
p = (int **)&b1;
fun = (FUNC )p[0][0];
fun();
fun = (FUNC )p[3][0];
fun();
fun = (FUNC )p[3][1];
fun();
cout<<p [1][0]<<endl;
cout<<p [1][1]<<endl;
cout<<endl ;
DD dd ;
p = (int **)ⅆ
fun = (FUNC )p[0][0];
fun();
fun = (FUNC )p[0][1]; // DD::vfdd 挂在 B1::vfb1的下面
fun();
fun = (FUNC )p[3][0];
fun();
fun = (FUNC )p[7][0];
fun();
fun = (FUNC )p[7][1];
fun();
cout<<p [1][0]<<endl;
cout<<p [1][1]<<endl;
cout<<p [4][0]<<endl;
cout<<p [4][1]<<endl;
return 0;
}
从输出的虚基类表成员数据和虚函数体可以画出对象内存模型图：
- 类/对象大小计算
- 类/对象大小的计算
- 类对象大小的 sizeof 计算问题
- 计算对象大小
- C++类对象大小的计算(一)常规类大小计算
- C++类对象大小的计算(二)含有虚函数类大小计算
- C++类对象大小的计算(三)含有虚函数、虚继承类大小计算
- 关于类对象大小的 sizeof 计算问题
- 关于类对象大小的 sizeof 计算问题(续)
- 关于类对象大小的 sizeof 计算问题
- 关于类对象大小的 sizeof 计算问题
- 08-15 关于类对象大小的 sizeof 计算问题 .
- 使用sizeof计算类对象所占空间大小
- 关于类对象大小的 sizeof 计算问题
- 使用 sizeof 计算类对象所占空间大小
- 类的大小计算
- 类大小的计算
- 类大小的计算
- 拿什么来拯救自己
- java设计模式---原型模式
- PendingIntent详解
- 敢想敢做，执着追求才能超越极致！------ 我的mslist之mslist.h
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- Windows 7下安装配置PHP+Apache+Mysql环境教程
- 【转】生命中的最后一天
- 黑马程序员--06.基本数据类型的包装类--【Integer类】【字符串和基本数据类型的包装类】
