C++ EBO 空基类最优化

最新推荐文章于 2025-06-09 00:09:22 发布
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分类专栏： C/C++ 文章标签： C++
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本文介绍了C++中的EBO（Empty Base Optimization），解释了什么是EBO，通过实例展示了如何避免不必要的内存浪费，并探讨了为何在特定情况下使用EBO能有效减少内存使用。EBO在继承空基类时发挥作用，尤其是当基类包含枚举、typedef、静态成员和非虚函数等元素时。

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EBO全称empty base optimization

最近看EffectiveC++ 条款39，这个名词让我很陌生，学过之后发现也不是什么新鲜玩意了。

1.什么是EBO

empty base optimization，空基类最优化，说到什么是EBO，要先从一道面试题说起：

class A
{};
cout <<sizeof(A)<<endl;

sizeof这样一个空类，结果是1，原因是编译器会给这个空类默默的安插一个char，用来标识这个类。

如下情况，考虑到字节对齐，我们会损失更多的空间：

class B
{
    private:
        A a;
        int x;
};
cout<<sizeof(B)<<endl;//8

由于字节对齐，B将占用8个字节。

如果继承空类，那么将不会发生上述情况：

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C++ STL设计之EBO：利用空基类优化实现高效的容器
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08-20 242
通过利用空基类优化（EBO），STL中的容器类在设计上能够高效地利用内存空间，从而提高程序的性能和内存使用效率。EBO的优化效果在STL中尤为显著，因为STL中的容器类通常需要维护大量的元素，对内存的使用效率要求较高。由于容器的元素通常是连续存储的，减少了容器实例的尺寸，可以在有限的缓存空间中容纳更多的元素，从而减少了缓存未命中的次数，提高了程序的整体性能。此外，EBO也为容器的扩展提供了方便，可以通过继承其他的基类来扩展容器的功能，而不会增加额外的内存消耗。二、STL中的容器设计与EBO。
c++STL设计之EBO(空基类优化)
希望我的博客，能帮上你解决学习中工作中所遇到的问题
05-23 317
STL设计之EBO空基类优化导语空类空基类优化STL中的EBO世界利用EBO,手动实现一个简单的内存分配与释放 导语 EBO简称Empty Base Optimization。 本节从空类开始，到STL内部，到测试，再到我们自己实现一个EBO，对比性能，最后再测试，总结。 空类 定义一个空类：没有成员变量，没有继承，没有数据元素的类。 class Empty{ public: void print() { std::cout<<"I am Empty class"<
C++深入理解（二）——空基类优化 Empty Base Optimization(EBO)的理解
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0.写作目的 好记性不如烂笔头。 总结： 在VS2012中(win32) 1) 在多继承中，只存在一个“空类”的继承，这里的空类只是不包括non-static成员变量，空类中可以包括enums，typedef，static，non-virtual函数[1]。 在派生类中，如果只存在继承一个空基类，而没有在派生类中定义该空基类或者其他空基类的对象作为成员数据，则虽然sizeof(空基类) ...
c++ 空基类优化
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03-25 673
我们知道c++中一个空类的大小为1个字节，那么如果一个空类作为基类或者成员对象的时候会怎样呢，是不是还是一定占用1个字节呢？ c++中为保证同一类型的不同对象地址始终有别，要求任何对象或成员子对象，即使该类型是空的类类型（即没有非静态数据成员的 class 或 struct）也是如此。然而，基类子对象不受这种制约，而且可以完全从对象布局中被优化掉，若空基类之一亦为首个非静态数据成...
【C/C++】EBO空基类优化介绍
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06-09 522
它没有任何数据成员（包括虚函数、虚继承等），仅有默认的构造/析构函数。根据 C++ 的标准：每个对象都必须具有唯一的地址，即使它不包含任何数据。编译器仍然会让，通常为 1 字节，以保证地址唯一性。项目是否允许空对象优化空类作为成员❌ 不允许，至少占 1 字节空类作为非虚基类✅ 可以优化掉空间空类有虚函数/虚继承❌ 无法优化（有 vptr）多继承多个相同空基类❌ 需保留唯一地址，不能优化C++20✅ 可以显式允许成员优化。
C/C++编程：空基类优化
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04-23 1605
C++类常为”空“，这就意味着在运行期其内部表示不耗费任何内存。这常见于只包含类型成员，非虚成员函数和静态数据成员的类，而非静态数据成员、虚函数和虚基类会在运行期耗费内存 即使是空类，其大小也不会为0 #include <iostream> class EmptyClass{ }; class EmptyClass1{ static int i; }; int EmptyClass1::i = 1; class EmptyClass2{ static int i;
C++ 惯用法之空基类优化
编程猿来如此
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C++ 惯用法之空基类优化
C++ 空白基类最优化（EBO 或 EBCO）
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05-21 1450
对于c++中的一个空类  class X { };  事实上并不是空的，sizeof(X)并不等于0， 一般的结果是1。每个X的对象都有一个隐晦的1 bytes，是被编译器安插进去的一个char，这样可以使得这个class的两个objects在内存中配置独一无二的地址。 当X作为另一个类的成员时，如： class A { public:     X x;    
C++空白基类最优化（EBO或EBCO）
lingfengtengfei的专栏
10-06 3327
对于C++中的一个空类    class X  {  };    事实上并不是空的，sizeof(X)并不等于0， 一般的结果是1。每个X的对象都有一个隐晦的1bytes，是被编译器安插进去的一个char，这样可以使得这个class的两个objects在内存中配置独一无二的地址。   当X作为另一个类的成员时，如：   class A  {  public:    X
C++惯用法之空基类优化
红军不怕远征难，万水千山只等闲
02-29 1350
C++ 中每个对象的实例都可以通过取地址运算符获取其在内存布局中的开始位置，因此每个类对象至少需要占用一个字节的空间。空类是指不包含非静态数据成员的类，但是可以包含及静态成员。C++ 中空类的大小是 1 字节。结果是1，因为空类同样可以被实例化，每个实例在内存中都有一个独一无二的地址，为了达到这个目的，编译器往往会给一个空类隐含的加一个字节，这样空类在实例化后在内存得到了独一无二的地址．所以上述大小为1。
最优化算法C/C++源码
03-11
一些常用的最优化算法源代码。感兴趣的可以玩玩，调试下。
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空白基类优化 ( Empty base optimization )
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1、C语言中的空结构体 曾对C语言中的空结构体进行了简单分析（直达）   2、空类对象的大小 下面输出什么？ #include &lt;iostream&gt; using namespace std; class Base { }; int main() { cout &lt;&lt; sizeof(Base) &lt;&lt; endl; return 0; } ...
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对于c++中的一个空类  class X { };  事实上并不是空的，sizeof(X)并不等于0， 一般的结果是1。每个X的对象都有一个隐晦的1 bytes，是被编译器安插进去的一个char，这样可以使得这个class的两个objects在内存中配置独一无二的地址。 当X作为另一个类的成员时，如： class A { public:     X x;     int a;
C++ STL设计之EBO(空基类优化)
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因为空类同样可以被实例化，每个实例在内存中都有一个独一无二的地址，为了达到这个目的，编译器往往会给一个空类隐含的加一个字节，这样空类在实例化后在内存得到了独一无二的地址．所以上述大小为1.此时会发现，如果a的地址与b的地址一样，那么在同一地址具有两个对象将意味着在使用指针引用它们时将无法区分这两个对象。现在对比一下下面两个用法，第一种，一个类中包含了两一个类作为成员，然后通过这个来获得被包含类的功能。本节从空类开始，到STL内部，到测试，再到我们自己实现一个EBO，对比性能，最后再测试，总结。
11. C++空基类优化
谢谢大家的关注
03-17 1052
我们都知道，在C++中，不存在大小是零的类。即便是空类，也要占据一个字节，否则无法比较两个空类对象是否是同一个对象（在C/C++中，默认使用地址来判断两个变量是否是同一个）。即便这两个对象有相同的基类，但毕竟是不同的对象，如果指向了同一个地址，那么就无法通过地址来区分对象。其中，1和3是硬性限制，无法突破，但2问题是可以解决的。卖个关子，欲知详情，请见下期。如果仍然像之前说的那种内存等效模型，那么编译器会每个空基类对象都分配内存，因此即便。的大小是2，符合本期开篇提出的继承体系中的内存模型，可等效为。
空基类优化
mockery_B的博客
12-11 211
空基类优化是指编译器在处理继承自空基类的对象布局时，不会为这些空基类分配独立的存储空间。换句话说，如果一个类继承了一个或多个没有数据成员和虚函数的空基类，则编译器会确保派生类不因为这些空基类而增大其自身的大小。这种优化不仅节省了内存，还减少了对象创建和销毁时的开销。
c++ 空类占内存的字节长度
03-02
<think>嗯，用户问的是C++中空类占用的内存字节长度。这个问题看起来简单，但里面可能有一些细节需要注意。首先，我得回忆一下C++的对象模型相关知识。 空类，也就是没有成员变量、虚函数或者任何其他数据结构的类。比如定义一个类class Empty {};，这样的类实例化的时候，按理说应该不占用空间，因为没有数据需要存储。但实际情况可能不是这样。 根据C++的标准，不同的对象需要有唯一的地址。所以即使是一个空类，编译器也会给它分配最少1字节的空间，以确保每个实例在内存中占据不同的位置。比如，如果有两个空类对象，如果它们都占用0字节的话，它们的地址可能会相同，这显然不符合标准的要求。 不过，这里可能还有特殊情况，比如空基类优化（Empty Base Optimization，EBO）。当空类作为基类被继承时，编译器可以优化掉基类的空间占用，使得派生类的大小可能仍然是1字节，或者与其他成员变量的大小合并，从而不额外增加空间。但这种情况仅限于继承的情况，如果是作为成员变量的话，可能还是会占用至少1字节。 另外，如果类中有虚函数，那么会增加一个指向虚函数表的指针，这在不同的平台上大小不同，比如32位系统是4字节，64位可能是8字节。但用户的问题是关于空类的，所以虚函数的情况可能不在此列。 还需要考虑内存对齐的问题。虽然空类本身只有1字节，但如果作为其他结构体的一部分，可能会有填充字节来满足对齐要求，但这不影响空类本身的大小。 所以总结一下，空类的大小通常是1字节，但具体实现可能因编译器而异。不过大多数主流编译器如GCC、Clang、MSVC都会遵循这个规则。需要提醒用户注意空基类优化的情况，以及在包含空类作为成员变量时的大小变化。</think>在 C++ 中，一个完全空白的类（即没有成员变量、虚函数、基类等）的内存占用遵循以下原则： \#\# 核心规则 $$ sizeof(EmptyClass) \geq 1 $$ 所有编译器必须保证空类实例的 sizeof 值至少为 1 字节 \#\# 底层原理 1. **地址唯一性**：C++ 标准要求每个对象必须有唯一的内存地址。如果空类占用 0 字节，多个实例的地址可能重合 2. **占位符作用**：编译器自动插入 1 字节的占位符（placeholder byte），确保对象在内存中有实际存储位置 \#\# 验证示例 ```cpp class Empty {}; // 完全空白类 int main() { Empty e; std::cout << sizeof(e); // 输出 1 return 0; } ``` \#\# 特殊情况处理 1. **空基类优化（EBO）**： ```cpp class Derived : public Empty {}; // 继承空基类 std::cout << sizeof(Derived); // 可能仍为 1 ``` 编译器允许派生类不额外分配空间给空基类 2. **包含空类成员**： ```cpp struct Wrapper { Empty e; int x; }; // 由于内存对齐要求，实际占用可能是 4(int) + 1(Empty) + 填充字节 = 8 字节 ``` 3. **含虚函数的空类**： ```cpp class VirtualEmpty { virtual ~VirtualEmpty() {} }; // 增加虚表指针（vptr），在 64 位系统通常为 8 字节 ``` \#\# 不同编译器的表现 - GCC/Clang：严格遵循 1 字节规则 - MSVC：默认 1 字节，但通过编译选项 `/d1mscbitfieldpaddingN` 可调整 - 嵌入式编译器：可能根据硬件架构调整最小分配单位 \#\# 最佳实践 1. 优先使用空基类继承而非成员对象 2. 需要最小内存时使用 `[[no_unique_address]]` 特性（C++20 起） 3. 避免在性能敏感场景大量使用独立空类实例 \#\# 扩展知识 空类虽然占用至少 1 字节，但可以通过模板元编程实现零开销抽象（zero-overhead abstraction），这是 C++ 设计哲学的重要体现：不为未使用的功能付出额外代价。
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