我正在使用fdump-class-hierarchy编译器选项,但我不知道如何理解输出。 “大小”,“对齐”,“基本大小”和“碱基对齐”是什么意思,以及这些是如何计算的?谢谢!
当代码是:
class A
{
public:
private:
double m_nothing;
int m_number;
};
输出结果为:
Class A
size=16 align=8
base size=16 base align=8
A (0x406c690) 0
但是,如果我稍微改变一下课程:
class A
{
public:
private:
int m_number;
double m_nothing;
};
输出将是:
Class A
size=16 align=8
base size=12 base align=8
A (0x406c690) 0
答案 0 :(得分:13)
size
和align
是用作完整类型时类的大小和对齐方式。也就是说,如果您创建完整类型为该类型的对象(比如定义该类型的变量,或者使用new
类型的对象)。
大小只是它占用的字节数。所以size=16
意味着当用作完整类型时,它总是占用16个字节。
对齐可以告诉您对象的放置位置:align=8
表示对象的地址必须是8的整数倍。
base size
和base align
给出大小和对齐,以防该类用作基类。它们不同的原因是C ++标准允许对象在用作基类时使用较少的填充。
所以让我们专门看一下你的例子(我假设你在第一个案例中int
之前确实有double
。我也省略了public
和private
,因为在这里它们不会改变任何内容(如果你有公共或私人数据成员,他们可能原则上改变了一些东西,但我不知道是否有任何编译器利用了这一点。我也猜测int
和double
的大小和对齐方式(实际上我假设的值是非常常见的选择,并解释了你获得的值)。
所以在第一种情况下(我假设)你有
class A
{
int m_number;
double m_nothing;
};
现在int
的大小和对齐方式为4
,而double的大小和对齐方式为8
。
让我们完成编译器的工作并构建我们的类。
首先,我们有m_number
,占用4个字节。我们必须按照给定的顺序放置成员,因此m_number
位于A
的开头:
iiii
到目前为止,我们的大小为4(int的四个字节)和对齐4(因为int具有对齐4)。但是现在我们必须添加一个double(大小和对齐8)。由于直接在int之后,我们在(相对)地址4,我们没有正确对齐double,所以我们必须添加4个 padding 字节(我将用{{1}标记})得到8的倍数。因此我们得到了我们的班级:
*
现在,如果该类用作基类,我们就完成了。因此我们有iiii****dddddddd
和base size=16
(我们需要对齐8才能正确对齐)。
对于完整的对象,还有另一个考虑因素:标准要求在数组中,对象彼此跟随,两者之间没有间隙。也就是说,对象之后的第一个字节必须正确对齐下一个对象。这最终意味着整个对象的大小必须是其对齐的倍数。
现在我们发现的对象布局已经满足了这个要求。因此,对于完整的对象,我们也可以不改变地使用它。因此,我们会获得完整对象的base align=8
和size=16
。
现在考虑订单逆转的情况:
align=8
现在我们必须从class A
{
double m_nothing;
int m_number;
};
开始:
double
接下来,我们必须添加dddddddd
。事实证明,下一个空闲位置已经正确对齐int
,因此我们可以添加它:
int
现在我们已经准备好了作为基础对象使用。如您所见,我们只需要12个字节,因此ddddddddiiii
。当然,为了使base size=12
正确对齐,对象必须再次从8的倍数开始。因此我们有double
。
然而,对于sue作为完整对象,我们现在发现下一个地址位于第12位, 正确对齐base align=8
成员。因此,我们必须添加填充字节,直到我们再次到达正确对齐的地址:
double
如您所见,现在我们需要16个字节,因此ddddddddiiii****
。由于双倍,我们仍然有size=16
。
请注意,对齐要求会显着影响类的大小。例如,考虑以下两种类型:
align=8
虽然两者都包含相同的成员,但struct S1
{
char c1;
double d1;
char c2;
double d2;
char c3;
};
struct S2
{
double d1;
double d2;
char c1;
char c2;
char c3;
};
上面的尺寸和对齐的总(非基数)尺寸为40,而S1
的总尺寸仅为24。 ,S2
类型的对象将作为完整对象,看起来像
S1
而类型c*******ddddddddc*******ddddddddc*******
的那些看起来像
S2
所以底线是具有最高对齐要求的成员应该始终排在第一位。
另请注意,ddddddddddddddddccc*****
返回完整对象的大小,即类层次结构转储调用sizeof
的内容。