sizeof操作符关于类相关使用

本文通过几个具体的C++代码示例,详细解析了类的大小如何受到类成员、虚函数等因素的影响,并给出了不同情况下类的实际大小。

首先,看一个题目:以下代码使用VC编译成32位可执行程序,请问:nLenA、nLenAObject、nLenB、nLenAObject、nLenC、nLenCObject的值分别为

#include<iostream>
#include<stdlib.h>

using namespace std;

class t_classA
{
	public:
		t_classA(){};
		~t_classA(){};
};

class t_classB
{
	public:
		t_classB(){};
		virtual ~t_classB(){};
};

class t_classC:public t_classA,public t_classB
{
	public:
		t_classC(){};
		virtual ~t_classC(){};
};

int main()
{
	int nLenA = sizeof(t_classA);
	cout<<"nLenA: "<<nLenA<<endl;

	t_classA oA;
	int nLenAObject = sizeof(oA);
	cout<<"nLenAObject: "<<nLenAObject<<endl;

	int nLenB = sizeof(t_classB);
	cout<<"nLenB: "<<nLenB<<endl;

	t_classB oB;
	int nLenBObject = sizeof(oB);
	cout<<"nLenBObject: "<<nLenBObject<<endl;

	int nLenC = sizeof(t_classC);
	cout<<"nLenC: "<<nLenC<<endl;

	t_classC oC;
	int nLenCObject = sizeof(oC);
	cout<<"nLenCObject: "<<nLenCObject<<endl;
}

下面进行全面的分析:

1、空类

#include<iostream>
#include<stdlib.h>

using namespace std;

class A//1
{
};

int main()
{
	A a;
	cout<<sizeof(A)<<endl;//1
	cout<<sizeof(a)<<endl;//1
}

2、一般非空

#include<iostream>
#include<stdlib.h>

using namespace std;

class A
{
	int a;//4
	int *p;//4
	char c;//1
};

int main()
{
	A a;
	cout<<sizeof(A)<<endl;//12
	cout<<sizeof(a)<<endl;//12
}

3.有虚函数

#include<iostream>
#include<stdlib.h>

using namespace std;

class A
{
	public:
	    A(){};
		virtual ~A(){};//4
	private:
	    int b;//4
	    int *p;//4
	    char c;//1
};

int main()
{
	A a;
	cout<<sizeof(A)<<endl;//16
	cout<<sizeof(a)<<endl;//16
}

4.虚函数继承

#include<iostream>
#include<stdlib.h>

using namespace std;

class A//16
{
	public:
	    A(){};
		virtual ~A(){};
	private:
	    int b;
	    int *p;
	    char c;
};
class B:public A
{
	public:
		B(){};
		~B(){};
	private:
	     int b;//4	
};
int main()
{
	B b;
	cout<<sizeof(B)<<endl;//20
	cout<<sizeof(b)<<endl;//20
}

5.静态成员函数

#include<iostream>
#include<stdlib.h>

using namespace std;

class A//1
{
	static int n;//0
};

int main()
{
	A a;
	cout<<sizeof(A)<<endl;//1
	cout<<sizeof(a)<<endl;//1
}


6.普通成员函数

#include<iostream>
#include<stdlib.h>

using namespace std;

class A//1
{
	func();//0
};

int main()
{
	A a;
	cout<<sizeof(A)<<endl;//1
	cout<<sizeof(a)<<endl;//1
}


所以结果如下:

nLenA=1 
nLenAObject=1 
nLenB=4 
nLenAObject=4
nLenC=4
nLenCObject=4

参考:http://blog.youkuaiyun.com/zzhongcy/article/details/38361755

### sizeof 操作符的作用及使用方式 `sizeof` 是 C/C++ 中的一个特殊运算符,用于计算数据型或变量在内存中所占的字节数。它不是函数,也不是标准意义上的一元操作符,而是在编译阶段求值的一种机制,因此 `sizeof` 作用域内的语句不会被编译成机器码。例如,在 `sizeof(num++)` 中,`num` 的值不会增加,因为其中的表达式仅用于型推导而不实际执行[^1]。 #### 使用方式 - **对使用**:当需要获取某种数据型的大小时,必须将型名放在括号中,如 `sizeof(int)` 或 `sizeof(double)`。这种方式返回的是指定型在当前平台下占用的字节数。 - **对变量使用**:如果已声明了一个变量,则可以直接通过该变量名调用 `sizeof`,无需加括号,例如 `int x; size_t size = sizeof x;`。这将给出变量 `x` 所属型占用的内存大小。 - **对数组使用**:`sizeof` 应用于数组时,会返回整个数组占用的内存总量(包括终止符 `\0` 对于字符串而言)。比如对于字符数组 `char str[] = "hello";`,`sizeof(str)` 返回 6 字节(5 个字母加一个空字符)[^2]。 - **对结构体或使用**:当应用于用户定义的数据结构(如结构体或)时,`sizeof` 将考虑成员之间的填充和对齐要求来确定总大小。这意味着即使成员本身没有显式初始化,它们之间可能存在的空白区域也会被计入总数之中。 - **与函数结合使用**:可以对具有返回型的函数应用 `sizeof`,此时其结果等价于对该函数返回型调用 `sizeof`。然而,尝试对返回型为 `void` 的函数进行此操作会导致警告信息出现,尽管程序仍能正常运行[^2]。 #### 行为特性 - **编译时常量表达式**:通常情况下,`sizeof` 在编译期间完成计算,并且其结果被直接替换进目标代码中作为常数值。这意味着它可以用来定义静态分配的数组维度,例如 `char buffer[sizeof(SomeStruct)];` 创建了一个足够容纳任意 `SomeStruct` 实例的缓冲区。 - **运行时评估的可能性**:根据 C99 标准,`sizeof` 支持运行时确定某些可变长度数组的尺寸;不过需要注意的是,即便如此,它依旧无法正确报告动态分配内存块的实际大小[^3]。 - **不完整型的限制**:若试图对未完全定义的数组或对象使用 `sizeof` ,编译器将会报错。这是因为只有完整地知道了所有相关信息之后,才能准确无误地计算出所需空间总量[^3]。 综上所述,`sizeof` 是一种非常有用且高效的工具,在处理底层编程任务时尤为重要。理解它的正确用法以及背后的工作原理有助于编写更加健壮、高效的应用程序。 ```c #include <stdio.h> int main() { int a; printf("Size of int: %zu bytes\n", sizeof(a)); // 输出 int 型的大小 printf("Size of double: %zu bytes\n", sizeof(double)); // 输出 double 型的大小 char str[] = "hello"; printf("Size of str: %zu bytes\n", sizeof(str)); // 包含 '\0' 的大小 return 0; } ```
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