注:本文测试实例使用的编译器版本为clang-703.0.29,系统int长度为4字节,指针长度为8字节。
1. 空类
class A {};
空类sizeof的结果为1,为什么不是0呢?因为C++标准规定两个不同实例的内存地址必须不同(戳这里),所以用这一个字节来占用不同的内存地址,让空类的两个实例可以相互区分。而大多数编译器支持空基类优化(Empty Base Class Optimization, EBCO),即从空基类中派生出来的类并不会增加1字节,如:
class B : A {
int a;
};
sizeof(B)的结果为4而不是5或8。
2. 带静态数据成员的类
class C {
int a;
static int b;
};
sizeof(C)结果为4,静态数据成员被存放在类对象之外。
3. 带非虚函数成员的类
class D {
public:
void func1() {}
static void func2() {}
};
sizeof(D)结果为1,无论是普通成员函数还是静态成员函数都被存放在类对象之外。
4. 带虚函数成员的类
class E {
public:
virtual void func() {}
};
sizeof(E)结果为8,带虚函数成员的类对象会包含一个指向该类的virtual table的指针。
5. 对齐规则
class F {
char a;
int b;
};
sizeof(F)的结果为8而不是5,由于F的最大对齐值为4(int),因此a和b之间被补齐3字节。
6. 普通派生类
class G : public C {
int a;
};
sizeof(G)的结果为8,派生类会存放基类中非静态数据成员(C中的a)的副本。
7. 基类带虚函数的派生类
class H : public E {};
sizeof(H)结果为8,由于基类中带虚函数,派生类中也必须保存一个指向派生类的virtual table的指针。
8. 多重继承的派生类
class I : public B, public C {};
sizeof(I)结果为8,B和C中非静态数据成员长度以及是否需要指向virtual table的指针的情况加和。
9. 多重继承下的对齐规则
class J : public B, public F {
char a;
};
sizeof(J)结果为16,B、F和J类*有两个int两个char,对齐后4*4结果为16。
10. 虚继承的派生类
class K : virtual public A {}; class L : virtual public B {};
sizeof(K)的结果为8,派生类中会存放一个指向虚继承基类唯一实例的指针。sizeof(L)的结果为16,因为对齐规则int被补齐。注意虚继承和虚函数是两个完全不同的概念,它们之间没有直接联系。
class M : virtual public A {}; class N : public K, public M {};
sizeof(N)的结果为16,虽然K类和M类中的虚继承指针指向了同一个基类实例,但它们是不同的指针,N类中需要同时存放这两个指针。