为什么C++空类的大小是1个字节

#include

class EmptyA {};

int main() {
std::cout << "sizeof EmptyA " << sizeof(EmptyA) << std::endl;
return 0;
};

结果如下:

sizeof EmptyA 1
然而在C语言中空结构体的大小是0,空结构体大小是0我们貌似可以理解,但为什么到C++中,空类的大小却是1呢?
实际上,
这是类结构体实例化的原因,
空的类或结构体同样可以被实例化,
如果定义对空的类或者结构体取sizeof()的值为0,
那么该空的类或结构体实例化出很多实例时,
在内存地址上就不能区分该类实例化出的实例,
所以,为了实现每个实例在内存中都有一个独一无二的地址,
编译器往往会给一个空类隐含的加一个字节,
这样空类在实例化后在内存得到了独一无二的地址,
所以空类所占的内存大小是1个字节。
通俗一点讲 就是 用空类实例化一个对象,这个对象的实体
要存在内存中,既然要存在内存中那么就需要有个地址能访问他,
为了避免多个实例对象的地址 问题,所以才有了者一个字节的空间。
其实是想向大家分享一下C++中的空基类优化(EBO)技术。

直接看代码:

#include

class EmptyA {};

class A {
int a;
};

class B : public EmptyA {
int b;
};

class D : public A {
int d;
};

class C {
int c;
EmptyA d;
};

int main() {
std::cout << "sizeof EmptyA " << sizeof(EmptyA) << std::endl;
std::cout << "sizeof B " << sizeof(B) << std::endl;
std::cout << "sizeof C " << sizeof© << std::endl;
std::cout << "sizeof A " << sizeof(A) << std::endl;
std::cout << "sizeof D " << sizeof(D) << std::endl;
return 0;
};
结果如下:

sizeof EmptyA 1
sizeof B 4
sizeof C 8
sizeof A 4
sizeof D 8
这里:

空类EmptyA的大小是1,上面已经介绍过。

类C的大小是8,因为int占四个字节,EmptyA占1个字节,再加上字节对齐,编译器补了4个字节,最后就是8。

类A的大小是4,没啥毛病。

类D的大小是8,因为int占4个字节,继承的A类也占4个字节,最后就是8。

可以看到,类B的大小是4。

为什么同样是继承。类D把类A的大小继承了下来。而类B的大小却是4,为什么没有把EmptyA的大小继承下来呢?

这就是本文想分享的空基类优化(EBO)技术。具体其实上面的示例已经很清楚了,就是子类如果继承空类,并不会产生额外的大小,它的大小还是子类本身的大小。

EBO技术有什么作用?

我们普通开发者可能认为多那一两个字节没什么大不了的,但是在STL中,在精益求精、寸土必争的委员会大佬们那里,这至关重要,再贴下EBO在STL中的作用。

template<typename _Tp, _Tp __v>
struct integral_constant {
static constexpr _Tp value = __v;
typedef _Tp value_type;
typedef integral_constant<_Tp, __v> type;
};

typedef integral_constant<bool, true> true_type;

typedef integral_constant<bool, false> false_type;

template<>
struct __is_floating_point_helper
: public true_type { };

template<>
struct __is_floating_point_helper
: public true_type { };
STL中各种空类继承,如果继承空类会给子类产生额外的大小,那还了得?

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