C++对象大小讨论



C++对象的大小不同的编译器的实现是不一样的，以下仅讨论.net2003，其他编译的可能出现的结果以下也做了分析和猜测。在反推不同编译器实现的C++对象的大小时。对齐是一个很重要也容易被遗忘的问题。

//test.cpp

#include <iostream>

using std::cout;using std::endl;

class A{};

//类A是一个空类，但是它的大小并不为0，编译期间编译器会插入一个char在其中，这个char我们是看不到的，这样的用处是保证生成的不同对象具有不同地址，就是要对象里有东西

class B:public virtual A{};

//B类是对A类的虚继承，B中一般会有指向A的实例的指针，在IA-32下为4bytes。这里不同编译器的实现差别很大，有的编译器在B的对象中也会保留A类的那个隐含的char，于是就有1+4=5个bytes，再考虑对齐，有些编译器产生的结果为8bytes，但是在.net2003中优化过了，不会有A中的char，也就不需要对齐，只有4bytes大

class C:public virtual A{};

//同上

class D:public B,public C{};

//D为8，如果编译器不优化A中的char就会有1(A)+8(B)+8(C)-4(B对A虚继承)-4(C对A虚继承)+3(对齐)=12bytes

class E
{
     int i;
};

//很明显4bytes

class F
{
     double d;
};

//很明显8bytes

class G
{
     double num;
     char in;  
};

//8bytes对齐，所以是8(double)+4(int)+4(对齐)=16

class H
{
     int num; 
     double in;    
};

//同上

class I
{
      int num; 

      double in;    

public:
      virtual ~I(){};
};

//8(double)+4(int)+4(对齐)+4(vptr)+4(对齐)=24

class J
{
     double num; 
     int in;    
public:
     virtual ~J(){};
};

//同上8(double)+4(int)+4(对齐)+4(vptr)+4(对齐)=24

class K
{
     int i;
     int k;
public:
     virtual ~K(){};
};

//4(int)+4(int)+4(vptr)=12

class L
{
      int i;
      int j;
      L(){};
 public:
     float ll(int i)
 {
      return 0.0;
 }
 static int hhh(int i)
 {
     return 0.0;
 }
 virtual ~L(){};
 virtual ji(){};
};

//虚函数表的指针vptr，只有类中出现虚函数才会出现，它指向虚函数表，所有虚函数的地址存放在此表中。

//4(int)+4(int)+4(vptr)=12从中看出，不管有多少虚函数，大小不变，因为类中之保存虚函数表。

//不管成员函数有多少，类大小也不变，因为他们不保存在对象中，无论是否是静态

int main()
{
 cout <<"A "<<sizeof(A)<<endl;
 cout <<"B "<<sizeof(B)<<endl;
 cout <<"C "<<sizeof(C)<<endl;
 cout <<"D "<<sizeof(D)<<endl;
 cout <<"E "<<sizeof(E)<<endl;
 cout <<"F "<<sizeof(F)<<endl;
 cout <<"G "<<sizeof(G)<<endl;
 cout <<"H "<<sizeof(H)<<endl;
 cout <<"I "<<sizeof(I)<<endl;
 cout <<"J "<<sizeof(J)<<endl;
 cout <<"K "<<sizeof(K)<<endl;
 cout <<"L "<<sizeof(L)<<endl;
}

/*******************************************************************/

output .net2003

A 1
B 4
C 4
D 8
E 4
F 8
G 16
H 16
I 24
J 24
K 12
L 12

/*******************************************************************/

关于对齐，在C++标准中定义了如下伪指令

#pragma pack( [show ]| [ push | pop ] [, identifier ] ,n  )

/***********************************************/

参考：

1."inside c++ object model",Lippman

2.MSDN