C++类的sizeof()详解-优快云博客

C++类的大小——sizeof()（转载）

2009-09-11 10:25:03| 分类： C++语法|字号订阅

先看这么个问题——已知：

class CBase
{
int a;
char *p;
};

那么运行cout<<"sizeof(CBase)="<<sizeof(CBase)<<endl;之后输出什么？

这个应该很简单，两个成员变量所占的大小有嘛——8。可由时候人就是爱犯这个错误：这么简单的问题人家会问你？再想想……好像C++类里面有个什么函数指针，也应该占字节吧！？什么指针来着？忘了（还是水平低不扎实）！流汗中……算了姑且认为是构造函数和析构函数吧。一人一个加上刚才那8个16个。好笑吗？这是我犯的错误！！！到底C++类的sizeof是多少呢？没有所谓的函数指针问题吗？不甘心，编个例子看看：

第一步：给丫来个空的（不好意思上火粗鲁了）

class CBase
{
};

运行cout<<"sizeof(CBase)="<<sizeof(CBase)<<endl;

sizeof(CBase)=1；

为什么空的什么都没有是1呢？查资料……查啊查……OK这里了：先了解一个概念：类的实例化，所谓类的实例化就是在内存中分配一块地址，每个实例在内存中都有独一无二的地址。同样空类也会被实例化（别拿豆包不当干粮，空类也是类啊），所以编译器会给空类隐含的添加一个字节，这样空类实例化之后就有了独一无二的地址了。所以空类的sizeof为1。继续下一步：

第二步：

还是最初的那个类，运行结果：sizeof(CBase)=8

没什么说的，两个内部变量的大小。难道我记错了没有什么指针问题的存在？再试试（早这么有求知欲也不会丢人了，这回来劲了）

第三步：添个虚函数

class CBase
{
public:
CBase( void);
virtual ~CBase( void);
private:
int a;
char *p;
};

再运行：sizeof(CBase)=12

嗨！问题出来了！！跟虚函数有关。为什么呢？查资料ing……

有了：“C++ 类中有虚函数的时候有一个指向虚函数的指针（vptr），在32位系统分配指针大小为4字节”噢原来如此害死我了。那么继承类呢？

第四步：

基类就是上面的了不写了

class CChild :
public CBase
{
public:
CChild( void);
~CChild( void);
private:
int b;
};

运行：cout<<"sizeof(CChild)="<<sizeof(CChild)<<endl;

输出：sizeof(CChild)=16；

可见子类的大小是本身成员变量的大小加上子类的大小。

关于虚拟继承（相当于添加了一个接口）：

class COneMember

{

public:

COneMember(int iValue = 0){m_iOne = iValue;};

private:

int m_iOne;

};

class CTwoMember:virtual public COneMember

{

private:

int m_iTwo;

};

长度：12

内存结构：

E8 2F 42 00 //指针，指向一个关于偏移量的数组，且称之虚基类偏移量表指针

CC CC CC CC // m_iTwo

00 00 00 00 // m_iOne（虚基类数据成员）

评注：virtual让长度增加了4，其实是多了一个指针，关于这个指针，确实有些复杂，别的文章有具体分析，这里就不岔开具体讲了，可认为它指向一个关于虚基类偏移量的数组，偏移量是关于虚基类数据成员的偏移量。
关于闭合继承：

class ClassA

{

public:

ClassA(int iValue=1){m_iA = iValue;};

private:

int m_iA;

};

class ClassB：public ClassA

{

public:

ClassB(int iValue=2){m_iB = iValue;};

private:

int m_iB;

};

class ClassC： public ClassC

{

public:

ClassC(int iValue=3){m_iC = iValue;};

private:

int m_iC;

};

class CComplex :public ClassB, public ClassC

{

public:

CComplex(int iValue=4){m_iComplex = iValue;};

private:

int m_iComplex;

};

长度：24

内存结构：

14 30 42 00 //ClassB的虚基类偏移量表指针

02 00 00 00 //m_iB

C4 2F 42 00 //ClassC的虚基类偏移量表指针

03 00 00 00 //m_iC

04 00 00 00 //m_iComplex

01 00 00 00 //m_iA

评注：和预料中的一样，虚基类的成员m_iA只出现了一次，而且是在最后边。当然了，更复杂的情况要比这个难分析得多，但虚继承不是我们研究的重点，我们只需要知道：虚继承利用一个“虚基类偏移量表指针”来使得虚基类即使被重复继承也只会出现一次。
看一下关于static成员

class CStaticNull

{

public:

CStaticNull(){printf("Construct\n");}

~CStaticNull(){printf("Desctruct\n");}

static void Foo(){printf("Foo\n");}

static int m_iValue;

};

长度：1

内存结构：（同CNull2）

评注：可见static成员不会占用类的大小，static成员的存在区域为静态区，可认为它们是“全局”的，只是不提供全局的访问而已，这跟C的static其实没什么区别。
带有虚函数的类：

class CVirtualNull

{

public:

CVirtualNull(){printf("Construct\n");}

~CVirtualNull(){printf("Desctruct\n");}

virtual void Foo(){printf("Foo\n");} //或者是virtual void Foo()=0;都是占4个字节大小

};

长度：4

内存结构：

00 31 42 00 //指向虚函数表的指针（虚函数表后面简称“虚表”）

00423100:（虚表）

41 10 40 00 //指向虚函数Foo的指针

00401041:

E9 78 02 00 00 E9 C3 03 … //函数Foo的内容（看不懂）

评注：带虚函数的类长度就增加了4，这个4其实就是个指针，指向虚函数表的指针，上面这个例子中虚表只有一个函数指针，值就是“0x00401041”，指向的这个地址就是函数的入口了。

子类有新的虚函数：

class CVirtualDerived: public CVirtualNull

{

public:

CVirtualDerived(){m_iVD=0xFF;};

~CVirtualDerived(){};

virtual void Foo2(){printf("Foo2\n");};

private:

int m_iVD;

};

长度：8

内存结构：

24 61 42 00 //虚表指针

FF 00 00 00 //m_iVD

00426124:（虚表）

23 10 40 00

50 10 40 00

评注：虚表还是只有一张，不会因为增加了新的虚函数而多出另一张来，新的虚函数的指针将添加在复制了的虚表的后面。