当 sizeof() 遇到 struct{} 和 class{}

sizeof基本的用法这里就不说的，无非是确定对象

• 什么时候是指针；
• 什么时候是数组；
• 16位/32位/64位机器中int，long，指针的大小；

这一篇主要介绍sizeof（结构体）以及sizeof（类）的计算方法：

• sizeof(结构体)
  • 麻烦的原因
    • 计算机系统的字节对齐（为了快速读写数据）
    • static静态变量
    • 不同位系统下int，long，指针的大小
  • 计算的准则
    • 结构体变量的首地址要能被其最宽的基本类型整除（主要用于结构体的嵌套）①
    • 结构体中数组，结构体的长度需要拆分成单基本类型的长度计算②
      • 例如char ch[10]在结构体里应该看作10个连续的char，而非一个长为10的数组
    • 字节对齐
      • 当结构体成员的首地址不能被当前数据类型长度整除时，应填充字节使其能被整③
      • 结构体总大小为最宽基本成员的整数倍④
    • static不占结构体空间，64位系统指针为8字节
  • 计算方法

1.先找出基本长度最大的变量

struct stu2{
    char ch2;
    float f1;
    float f2;
};
struct stu1{
    int a;
    char ch1;
    stu2 stu;
    long long b;
};

上面stu1中基本长度最大的是哪个呢？

是b，它是long long 型，长度为8；虽然stu2的整体长度为12（这里先不解释为什么是12），但是需要把它拆分成三个元素，char，float和float三者最长的为float（4），所以stu1最长的宽度为8；

2.按顺序放入变量，计算长度

不同的顺序可能导致struct大小不一。

先来算stu2的长度，假设结构体首地址是0x00，则ch2放在0x00处（任何一个最开始的变量都能放到0x00处），现在开始放f1.

f1的长度为4，根据③，f1首地址不能是0x01，f1首地址应是0x04。之后再放置f2，这样sizeof（stu2）的大小就是1+3（补）+4+4 = 12。

现在来看sizeof（stu1），同样先找最宽的元素，为long long型，宽度为8。

依次放入元素（假设首地址为0x00），a放在0x00-0x03处没问题，ch1放在0x04处也没问题。

现在需要放stu2中的变量，按照③ch2放在0x05处没有问题，但是别忘了还有①！！！所以ch2放在了0x08处（好好体会一下）

然后是f1，放在0x0C-0x0F处；f2放在0x10-0x13处。

最后是long long，根据③，b要从0x18处开始存放，到0x1F结束所以sizeof（stu1）长度为32

3.若b后还有一个char ch3呢？

此时ch3放在0x20处，但是不代表结构体内存到0x20处就截止。

根据④，需要在0x20后填充7个字节（8 - 1），最终长度为40。

所以元素位置对结构体大小还是有影响的。若ch3在ch1后面，则长度还是32。

至此就计算完了……

 

• sizeof（类）
  • 类的基本计算方法与结构体类似
  • 类中的方法（函数）不占大小（包括构造函数和析构函数）
  • 类中若有虚函数，会有一个虚函数表，此表相当于一个指针（无论多少虚函数，只有一个表）

空的结构体和类大小都为1。

若类/结构体中存在空数组，则大小为0。

class T{
    char ch[0];
};

//sizeof(T)为0

如果想知道16/32/64位系统各个类型变量的大小，去看这一篇吧。

https://blog.youkuaiyun.com/pix_csdn/article/details/89210470