C++对象模型（4）-- 数据语义学：数据成员的内存布局

1、数据成员的声明顺序和内存布局

变量的布局顺序与它的声明顺序是一致的。

我们先来看一段代码：

class Base {
public:
    // 变量地址
    void print() {
        cout << " this:" << this << endl;
        cout << " &i1:" << &i1 << endl;
        cout << " &i2:" << &i2 << endl;
        cout << " &i3:" << &i3 << endl;
    }
    // 变量偏移量
    void print_offset() {
        printf(" Base::i1 = %d\n", &Base::i1);
        printf(" Base::i2 = %d\n", &Base::i2);
        printf(" Base::i3 = %d\n", &Base::i3);
    }

private:
    int i1;
    int i2;
    int i3;
};

int main()
{
    Base base;
    base.print();
    printf("\n");
    base.print_offset();
}

我们看到输出的地址是这样的：

从这些地址我们可以看到，变量的布局顺序与它的声明顺序是一致的。

下面我们把变量的声明修改一下，分别看一下修改后的输出地址。

(1)

int i1;
static int is;
int i2;
int i3;

（2）

int i1;
void print2();
int i2;
int i3;

（3）

public:
    int i1;
private:
    int i2;
    int i3;

从测试结果看，变量i1, i2, i3的输出顺序并没有发生变化，我们可以得出这样的结论：

（1）变量的访问属性public, protected, private对变量的布局顺序没有影响；

（2）变量中间添加static变量和成员函数对变量的布局顺序也没有影响。

2、字节对齐对数据成员内存布局的影响

（1）比如我们声明如下的变量：

这里我说明下，int占4个字节，short占2个字节。

int i1;
short s1;
int i2;
short s2;

输出地址是这样的：

内存布局是这样的：

（2）现在我们把变量的声明顺序修改一下：

int i1;
int i2;
short s1;
short s2;

输出地址是这样的：

内存布局是这样的：