Question

假设我们有一个看起来像这样的课程：

class A 
{ 
    public:
        int FuncA( int x );
        int FuncB( int y );

        int a;
        int b;
};

现在，我知道这个类的对象将只用两个ints布局在内存中。也就是说，如果我创建了类A的实例的向量，则一个实例将有两个ints，然后对于第二个实例将有两个ints等。对象是POD

但是让我们说这堂课看起来像这样：

class B
{ 
    public:
        int FuncA( int x );
        int FuncB( int y );
};

这个类的对象在内存中看起来是什么样的？如果我用B的实例填充向量...向量中有什么？我被告知非虚拟成员函数最终被编译为自由函数，这些函数与声明它们的类的实例完全无关（虚函数也是，但是对象存储带有函数指针的vtable）。访问限制仅仅是语义上的“人”级别。只有类的数据成员（和vtable等）实际上构成了对象的内存结构。

再说一次，类B的对象在内存中是什么样的？它是某种占位符价值吗？必须有东西，我可以拿对象的地址。它必须指向某事。无论是什么，编译器是否允许内联/优化这些对象并将方法调用视为正常的自由函数调用？如果我创建这些的向量并在每个对象上调用相同的方法，编译器是否可以消除向量并用一堆普通的调用替换它？

我只是好奇。

Answer 1

C ++中的所有对象都保证sizeof＆gt; = 1，以便每个对象都有一个唯一的地址。

我没有尝试过，但我想在你的例子中，编译器会为数组/向量中的每个函数对象分配但不初始化1个字节。

Answer 2

正如Ferruccio所说，C ++中的所有对象都保证大小至少为1.大多数情况下，它是1个字节，但填写了对齐的大小，但无论如何。

但是，当用作基类时，它不需要填充任何空格，因此：

class A  {} a;    // a is 1 byte.
class B  {} b;    // b is 1 byte.
class C  { A a; B b;} c; // c is 2 bytes.
class D : public A, B { } d;  // d is 1 byte.
class E : public A, B { char ee; } e;  // e is only 1 byte

Answer 3

这个类的对象在内存中看起来像什么？

这完全取决于编译器。空类的实例必须具有非零大小，以便不同的对象具有不同的地址（除非它被实例化为另一个类的基类，在这种情况下它根本不占用任何空间）。通常，它将由一个未初始化的字节组成。

无论是什么，编译器是否允许内联/优化这些对象并将方法调用视为正常的自由函数调用？

是;编译器不必创建对象，除非您执行类似于获取其地址的操作。标准库中使用了很多空函数对象，因此重要的是它们不会引入任何不必要的开销。

Answer 4

我进行了以下实验：

#include <iostream>

class B
{ 
    public:
        int FuncA( int x );
        int FuncB( int y );
};

int main()
{ 
    std::cout << sizeof( B ) ;
}

结果是1（VC ++ 2010）

在我看来，该类实际上不需要任何内存，但是对象不能为零大小，因为如果你以其地址为例，这将没有语义意义。 Ferruccio的答案证实了这一点。

Answer 5

我从现在开始说的所有内容都依赖于实现 - 但大多数实现都符合。

如果类有任何虚方法，则会有一个不可见的vtable指针成员。但是，你的例子并非如此。

是的，编译器会将成员函数调用视为与自由函数调用相同，除非它是虚函数。即使它是一个虚函数，如果编译器在调用时知道具体类型，它也可以绕过vtable。每个调用仍然依赖于对象，因为有一个不可见的this参数，对象的指针会被添加到调用中。

Answer 6

我认为它们看起来就像C ++中的任何对象：

该类的每个实例占用空间。因为C ++中的对象必须具有至少1的大小（因此它们具有唯一的地址，如Ferruccino所说），未指定任何数据的对象不会受到特殊处理。
非虚拟函数在类中根本不占用任何空间。相反，它们可以被认为是这样的函数：
```
int B_FuncA(B *this, int x);
int B_FuncB(B *this, int y);
```

如果其他.cpp文件可以使用此类，我认为这些将成为实际的类实例，而不是常规函数。

如果您只希望自己的函数是免费的而不是绑定到对象，则可以make them static或use a namespace。

Answer 7

我被告知非虚拟成员函数最终编译为自由函数，与声明它们的类的实例完全无关（虚函数也是如此，但对象存储vtable与函数指针）。访问限制仅仅是语义上的“人”级别。只有类的数据成员（和vtable等）实际上构成了对象的内存结构。

是的，这通常是它的工作原理。可能值得指出标准中未指定的区别，并且它不是 required - 在编译器中实现这样的类是有意义的。

再说一次，B类对象在内存中是什么样的？它是某种占位符价值吗？必须有东西，我可以拿对象的地址

完全。 :) C ++标准要求对象占用至少一个字节，正如您所说的那样。它必须有一个地址，如果我把这些对象放到一个数组中，我必须能够增加一个指针以获得“下一个”对象，所以每个对象必须有一个唯一的地址并占用至少1个字节。（当然，空对象不能正好占用1个字节。出于性能原因，一些编译器可能会选择将它们设为4个字节或任何其他大小）

合理的编译器甚至不会使它成为占位符值。为什么要在这个字节中写入任何特定值呢？我们可以让它包含创建对象时所持有的任何垃圾。它永远不会被访问。只分配一个字节，从不读取或写入。

仅功能对象的内存结构？

7 个答案: