Question

我有以下关于对象大小的代码：

class A 
{ 
public: 
    int _i; 
    virtual int getI () = 0; 
    int setI (int i); 
}; 
class B : public A 
{ 
public: 
    int getI (); 
    virtual int setI (int i); 
}; 

class C : public B 
{ 
public: 
    int _i; 
    int getI (); 
    int setI (int i); 
}; 

int main () 
{ 
    B b; 
    C c; 
}

为什么大小 C c; 是12？尺寸计算中包含哪些部分？

Answer 1

sizeof(int A::_i) + sizeof(int C::_i) + sizeof(pointer to virtual table)

所有这些部分的大小都与实现有关，在您的情况下，每个部分的大小为4。

Answer 2

任何类的大小都取决于实现，但我会猜测你是32位机器，C类包含4字节 vptr和两个四字节int（A::_i和C::_i）。

Answer 3

对象的大小将是特定于平台的。例如，在64位平台上，我希望大小为24字节。什么构成对象的大小有点棘手。它由各种组件组成：

大小的明显组成部分是数据成员：在您的情况下，您在层次结构中的某个位置有两个int，即这将贡献2 * sizeof(int)。
众所周知的隐藏组件是指向“vtable”的指针，即指向某种数据结构的指针，该数据结构处理虚拟函数的调用方式。这通常会产生指针大小。
大多数人可能完全忽略了多重继承的隐藏指针，特别是当对象涉及虚拟基类时：要使对象看起来好像是特定层次结构中的对象，它将包含多于“vtable”指针
虽然被许多人忽略但更为人所知的是“填充”，即用于确保数据成员与CPU优选的地址对齐的隐藏字节。通常，如果存在这种大小的相应基本类型，则优选对齐大致是给定系统上高速缓存行大小的类型的大小。也就是说，通常最大对齐是16个字节。
最后，我可以想到一个有空类的有趣的：由于子对象需要有不同的地址，每个空类将被视为至少有一个字节大，除非空类是基类，在这种情况下它可能与其他基地共享相同的地址。

大多数隐藏的东西都不适用，但是对于你的班级，你有2 * sizeof(int) + sizeof(T*)用于访问虚拟功能表的合适类型。

Answer 4

C c;的大小实际上是实现定义的。如果您有任何实际依赖于大小的代码，则此代码非常错误，并且无论何时切换编译器都可能会中断。

现在回答您的所有问题：您可能认为C的大小与int中包含的C相同，或者您认为它的大小为int来自C的{1}}加上A的{1}}。

这两种猜测都是错误的，原因有两个：

您的结构中可能存在所谓的填充。有时类型需要与某些边界对齐。为了强制执行这些对齐，编译器会在字段之间引入一些“浪费”空间区域，以使它们保留在这些位置。你永远不能依赖这个填充量。
还有另一点，我主要认为你的老师想要告诉你：如果你写c.getI()，计算机必须知道要调用哪种方法，即是否从{{{ 1}}，A或B。这些信息需要存储在某个地方。此信息的存储为您的结构添加了一些额外的大小，但您永远不能依赖于将添加多少。有些人可能会试图告诉您这只是使用一个指针存储，但这是不正确。允许编译器使用尽可能多的空间来存储这些信息。出于效率原因，大多数编译器只使用一个指针，但是如果依赖于此，那么对于执行此操作的编译器来说，代码将是错误的。

如果您想了解更多信息，只需谷歌“虚拟方法调用”，您就可以找到一些针对此用例的常见实现示例。

Answer 5

我认为你使用的是32位编译器。这是C类的内存布局：

class C size(12):
    +---
    | +--- (base class B)
    | | +--- (base class A)
 0  | | | {vfptr}
 4  | | | _i
    | | +---
    | +---
 8  | _i
    +---

C::$vftable@:
    | &C_meta
    |  0
 0  | &C::getI
 1  | &C::setI

在此基础上，您可以看到哪些部分符合班级规模。

您可以阅读有关虚拟功能，虚拟继承，虚拟表的更多信息，以了解它们的组织方式并为课堂规模做出贡献。

如果使用MVSC，则在编译时可以使用-d1reportAllClassLayout选项来查看类的布局。

类的大小 - C ++

5 个答案: