C++对象大小和内存结构(一)

C++对象大小和内存结构#

（分为几种情况考虑，再看背后的规则。计算大小的对齐问题占不考虑）

1. 空类
2. 只含有成员变量的类（静态和非静态）
3. 只含有成员函数的类（静态和非静态）
4. 只含有虚函数的类
5. 有继承的情况（再查资料）

空类##

#include <iostream>
using namespace std;

class NullClass{
	//null 
};

int main(int argc, char** argv)
{
	cout << sizeof(NullClass) << endl;
	return 0;
}

输入结果是：1

我查到的解释是，类NullClass是一个空类，但大小并不为零，因为编译器会插入一个隐藏的char，来保证生成不同的对象有不同的地址。如果类中有非静态成员变量或虚函数，则编译器不会自动插入char，因为它们有一定的大小。在下面我们会看到静态成员变量和成员函数（静态和非静态）都不占用对象空间。因为它们分别存储在静态存储区和类对象空间之外（似乎也是在静态存储区）。

只含有成员变量的类##

1. 非静态成员变量###

//为了方便，下面只写类和输出语句
class DataClass{
public:
	int m_num;
};

cout << sizeof(DataClass) << endl;

结果是：4

2.静态成员变量###

class StaticDataClass{
public:
	static int m_staticNum;
};

cout << sizeof(StaticDataClass) << endl;

结果是：1

类DataClass的大小是4，也就是它的非静态成员变量m_num的大小。而StaticDataClass的大小为1，因为静态成员变量m_staticNum存储在静态存储区，并不占用类对象空间。

只含有成员函数的类##

1. 非静态成员函数###

class FooClass{
public:
	void Foo() {cout << "FooClass::Foo" << endl;};
};

cout << sizeof(FooClass) << endl;

结果是：1

2. 静态成员函数###

class StaticFooClass{
public:
	static void Foo() {cout << "StaticFooClass::Foo" << endl;};
};

cout << sizeof(StaticFooClass) << endl;

结果是：1

这正印证了之前的说法，非静态成员函数和静态成员函数都在类对象空间之外（暂且相信都在静态存储区），因而它们不占用类对象空间。这样这两个类就跟NullClass类似，编译器自动插入一个char，使其产生不同对象时有不同的地址。

只含有虚函数的类##

class VirtualClass{
public:
	virtual void Foo() { cout << "VirtualClass::Foo" << endl;}
}

cout << sizeof(VirtualClass) << endl;

结果是：4

class VirtualClass2{
public:
	virtual void Foo() { cout << "VirtualClass::Foo" << endl;}
        virtual void Foo2() { cout << "VirtualClass2::Foo2" << endl;}
}

cout << sizeof(VirtualClass2) << endl;

结果是：4

带有虚函数的类，会产生一个虚函数表存放虚函数的地址，无论该类中有多少虚函数都追加到这虚函数表中。虚函数表在类对象的空间之外，为了访问虚函数表，编译器会分类一个指向虚函数表的指针vptr，通过这个指针访问虚函数表。在32位系统下，指针大小就是4byte，因而结果是4。（我看到资料说有的编译器会保留之前提到的char，这样对齐之后得到的大小就是8。）

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PS：博客园的markdown不太会用，三级标题下面会自动添加分割线，不知道怎么取消。有知道的请告诉我一下。