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  • C++中的类所占内存空间总结(转)

    类所占内存的大小是由成员变量(静态变量除外)决定的,成员函数(这是笼统的说,后面会细说)是不计算在内的。

    摘抄部分:

    成员函数还是以一般的函数一样的存在。a.fun()是通过fun(a.this)来调用的。所谓成员函数只是在名义上是类里的。其实成员函数的大小不在类的对象里面,同一个类的多个对象共享函数代码。而我们访问类的成员函数是通过类里面的一个指针实现,而这个指针指向的是一个table,table里面记录的各个成员函数的地址(当然不同的编译可能略有不同的实现)。所以我们访问成员函数是间接获得地址的。所以这样也就增加了一定的时间开销,这也就是为什么我们提倡把一些简短的,调用频率高的函数声明为inline形式(内联函数)。

    成员函数也是要占用空间的,只不过是多个对象公用一个成员函数的空间而已。

    书上有这样一段话:
    一个类可以创建多个对象
    在创建对象时,编译系统只为对象中的成员数据(成员变量)分配内存空间
    而同类对象的成员函数的代码却是共享的
    …………
    创建一个对象时,为该对象分配的存储空间为它的数据成员所占用的存储空间的总和

    (一)
    class CBase 

    }; 
    sizeof(CBase)=1;

    为什么空的什么都没有是1呢?
    c++要求每个实例在内存中都有独一无二的地址。//注意这句话!!!!!!!!!!
    空类也会被实例化,所以编译器会给空类隐含的添加一个字节,这样空类实例化之后就有了独一无二的地址了。所以空类的sizeof为1。

    (二)

    class CBase 

    int a; 
    char p; 
    }; 
    sizeof(CBase)=8;
    记得对齐的问题。int 占4字节//注意这点和struct的对齐原则很像!!!!!
    char占一字节,补齐3字节

    (三)
    class CBase 

    public: 
    CBase(void); 
    virtual ~CBase(void); 
    private: 
    int  a; 
    char *p; 
    }; 
    再运行:sizeof(CBase)=12

    C++ 类中有虚函数的时候有一个指向虚函数的指针(vptr),在32位系统分配指针大小为4字节。无论多少个虚函数,只有这一个指针,4字节。//注意一般的函数是没有这个指针的,而且也不占类的内存。

    (四)
    class CChild : public CBase 

    public: 
    CChild(void); 
    ~CChild(void); 

    virtual void test();
    private: 
    int b; 
    }; 
    输出:sizeof(CChild)=16;
    可见子类的大小是本身成员变量的大小加上父类的大小。//其中有一部分是虚拟函数表的原因,一定要知道

    父类子类共享一个虚函数指针

    (五)

    #include<iostream.h>

    class a {};

    class b{};

    class c:public a{

    virtual void fun()=0;

    };

    class d:public b,public c{};

    int main()

    {

    cout<<"sizeof(a)"<<sizeof(a)<<endl;

    cout<<"sizeof(b)"<<sizeof(b)<<endl;

    cout<<"sizeof(c)"<<sizeof(c)<<endl;

    cout<<"sizeof(d)"<<sizeof(d)<<endl;

    return 0;}

    程序执行的输出结果为:

    sizeof(a) =1

    sizeof(b)=1

    sizeof(c)=4

    sizeof(d)=8

    前三种情况比较常见,注意第四种情况。类d的大小更让初学者疑惑吧,类d是由类b,c派生迩来的,它的大小应该为二者之和5,为什么却是8 呢?这是因为为了提高实例在内存中的存取效率.类的大小往往被调整到系统的整数倍.并采取就近的法则,里哪个最近的倍数,就是该类的大小,所以类d的大小为8个字节.

    总结:

    空的类是会占用内存空间的,而且大小是1,原因是C++要求每个实例在内存中都有独一无二的地址。

    (一)类内部的成员变量:

    • 普通的变量:是要占用内存的,但是要注意对齐原则(这点和struct类型很相似)。
    • static修饰的静态变量:不占用内存,原因是编译器将其放在全局变量区。

    (二)类内部的成员函数:

      • 普通函数:不占用内存。
      • 虚函数:要占用4个字节,用来指定虚函数的虚拟函数表的入口地址。所以一个类的虚函数所占用的地址是不变的,和虚函数的个数是没有关系的

    我们可以说,静态数据成员和静态成员函数时类的一部分,而不是对象的一部分(谭老师说的)。

    当我们实例化一个对象的时候,因为这个对象是用类定义的,那么它理所当然拥有了这个类的数据和函数。但是,一般情况下,不同的对象,他们的的数据值不同,但是函数的代码都相同。所以,为了节约存储空间(想象一下我们如果定义了100个对象,那么用100段内存空间存储相同的代码,岂不是很浪费?),我们让成员函数的代码共享。

          我们把成员函数的代码存储在对象空间之外。换句话说,成员函数的代码,都不占据对象的存储空间。它会被存在其他地方。

          所以类的成员函数,对于类来讲。一方面是逻辑上的“属于”,一方面是物理上的“不依赖“。

    一个对象的空间=所有成员变量的大小
    如果这个对象的类有虚函数的话,还可能多一个指向虚表的指针

    所有函数存放在独立于对象的存储空间内
    对象调用函数时,对静态成员函数直接调用不存在问题,对成员函数需要把自己以this指针传给函数以指明以哪个对象调用

    所以用未初始化的指针调用静态成员函数、或者调用未使用任何成员变量的成员函数(即未用到this指针)
    从理论上都是可行的,至于具体支不支持看各个编译器吧

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