C++面试 -sizeof()，计算类的大小

最新推荐文章于 2024-09-13 13:47:31 发布

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分类专栏： C++ 技术面试文章标签： c++

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本文探讨了C++中sizeof运算符在计算类大小时的规则，包括空类的大小、虚函数的影响、成员函数和静态数据成员的处理。重点讲述了普通继承与虚继承时，如何考虑字节对齐和虚指针vptr的大小，特别是在32位和64位操作系统下的差异。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

sizeof 类大小计算

sizeof 类大小计算

空类的大小为1字节

#include<iostream>
using namespace std;
class A{};
int main()
{
    cout << sizeof(A) << endl; // 1
    return 0;
}

一个类中，虚函数本身、成员函数（包括静态与非静态）和静态数据成员都是不占用类对象的存储空间。

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
    char b;
    virtual void fun() {};
    static int c;
    static int d;
    static int f;
};
int main()
{
    /**
     * @brief 16  字节对齐、静态变量不影响类的大小、vptr指针=8
     */
    cout << sizeof(A) << endl; // 1
    return 0;
}

对于包含虚函数的类，不管有多少个虚函数，只有一个虚指针vptr的大小。

#include<iostream>
using namespace std;
class A{
    virtual void fun();
    virtual void fun1();
    virtual void fun2();
    virtual void fun3();
};
int main()
{
    cout << sizeof(A) << endl; // 8， 64位操作系统
    return 0;
}

普通继承，派生类继承了所有基类的函数与成员，要按照字节对齐来计算大小。
虚函数继承，不管是单继承还是多继承，都是继承了基类的vptr。(32位操作系统4字节，64位操作系统 8字节)！

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
    char a;
    int b;
};
/**
 * @brief 此时B按照顺序：
 * char a
 * int b
 * short a
 * long b
 * 根据字节对齐4+4=8+8+8=24
 */
class B : A
{
public:
    short a;
    long b;
};
class C
{
    A a;
    char c;
};
class A1
{
    virtual void fun(){}
};
class C1:public A1
{
};

int main()
{
    cout << sizeof(A) << endl; // 8
    cout << sizeof(B) << endl; // 24
    cout << sizeof(C) << endl; // 12
    /**
     * @brief 对于虚单函数继承，派生类也继承了基类的vptr，所以是8字节
     */
    cout << sizeof(C1) << endl; // 8 
    return 0;
}

虚继承, 继承基类的vptr。

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
    virtual void fun() {}
};
class B
{
    virtual void fun2() {}
};
class C : virtual public  A, virtual public B
{
public:
    virtual void fun3() {}
};
int main()
{
    /**
     * @brief 8 8 16  派生类虚继承多个虚函数，会继承所有虚函数的vptr
     */
    cout<<sizeof(A)<<" "<<sizeof(B)<<" "<<sizeof(C);
    return 0;
}