一个类的实例化对象所占空间的大小
来源:互联网 发布:中文数据库 编辑:程序博客网 时间:2024/05/01 06:07
一个类的实例化对象所占空间的大小
2012-03-28 19:34 by Rollen Holt, 1274 阅读, 0 评论, 收藏, 编辑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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