C++简单类的大小【GeekBand】-优快云博客

本文通过实验探讨了C++中类成员变量的内存对齐规则及其对类大小的影响。实验证明，成员变量会根据其后续不同类型的成员进行对齐，并且整个类的大小会根据最大的成员类型进行对齐。

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由于编译器不同相同代码的类，大小可能不同，此处测试环境为Win 7 x64，Visual Studio 2013 Community.(C++ 11)
使用关键字 sizeof 获取变量和对象大小。
使用（int）& 获取地址。
首先是简单类：
类 A ，我们存放 1个char，1个int，1个double；

class A {
    char   c='A';
    int    n= 0 ;
    double d=0.0;
public:
    void print(){
        std::cout
            <<   "&A :" << (int)&(*this)
            << "\n&c :" << (int)&c 
            << "\n&n :" << (int)&n
            << "\n&d :" << (int)&d
            <<std::endl;
    };
};

测试代码：

int main()
{
    std::cout
        <<   "size of char   :" << sizeof(char)
        << "\nsize of int    :" << sizeof(int)
        << "\nsize of double :" << sizeof(double)
        << std::endl;
    A a;
    a.print();
    std::cin.get();

    return 0;
}

结果如下：

从c 到 n 用了4个字节，用3个字节补齐，与 n 的大小相等，说明变量使用大小向后对齐。

将 char c=’A’; 和 double d=0.0; 调换，再进行测试结果如下：

总共大小为16，而最后的变量 c 后面还有3个字节，但此时已经没有需要对齐的变量类型，考虑为类型整体大小需为4的整数倍。
进行验证：

class B {
    char a ='a';
};
class B1{
    int a = 0;
};
class B2{
    double a = 0.0;
};

int main()
{
    B  b;
    B1 b1;
    B2 b2;
    std::cout
        <<   "size of b  :" << sizeof(b)
        << "\nsize of b1 :" << sizeof(b1)
        << "\nsize of b2 :" << sizeof(b2)
        << std::endl;
    std::cin.get();
    return 0;
}

结果如下：

然而并不是所有类大小需为4的整数倍大小。考虑为类中最大类型大小的整数倍。

class D{
    char c;
    double d;
};

int main()
{
    D d;
    std::cout
        <<   "size of d  :" << sizeof(d)
        << std::endl;

    std::cin.get();
    return 0;
}

结果如下：

为char c 获取了8个字节，与double对齐。整体大小为8的倍数

class E{
    char c;
    struct { char c[9]; }p;
    double d;
public:
    void print(){
        std::cout << "&e  :" << int(&(*this))
            << "\n&c  :" << (int)&c
            << "\n&p  :" << (int)&p
            << "\n&d  :" << (int)&d
            << std::endl;
    };
};

int main()
{
    E e;
    std::cout
        << "size of e  :" << sizeof(e)
        << std::endl;
    e.print();
    std::cin.get();
    return 0;
}

结果如下：

由于两个相邻变量类型相同，自动无缝拼接，与后一个不同类型大小的整数倍对齐。整体为8的倍数24。
为检验是否整体为8的倍数，在最后添加： char s; 看看会多出多少字节。
结果如下：

虽只增加1个字节的变量，却多出8个字节。再将double替换为int。
结果如下：

最大类型大小为4，因此补齐至4的整数倍。
所以结论为前一个变量会补齐至后一个不同类型变量的整数倍大小，最后一个变量补齐整体大小至最大变量的整数倍大小。
前提是相同测试环境。。。。