Question

问题非常简单。为清楚起见，请考虑以下示例：

// Note that none of the class have any data members
// Or if they do have data members, they're of equal size, type, and quantity
class Foo {
public:
    void foo1();
    void foo2();
    // 96 other methods ...
    void foo99();
};

class Bar {
public:
    // Only one method
    void bar();
};

class Derived1 : public Foo { };
class Derived2 : public Bar { };

int main() {
    Foo f;
    Bar b;
    Derived1 d1;
    Derived2 d2;
    return 0;
}

实例f，b，d1和d2是否都在内存中占用相同的空间？作为此问题的扩展，理论上复制Foo传递实例的时间会超过Bar吗？

Answer 1

只有实例数据会增加类实例的大小（在我所知的所有实现中），除非你添加虚函数或从具有虚函数的类继承，那么你需要一次性命中v -table指针。

另外，正如其他人正确提到的，类的最小大小是1个字节。

一些例子：

// size 1 byte (at least)
class cls1
{
};

// size 1 byte (at least)
class cls2
{
    // no hit to the instance size, the function address is used directly by calling code.
    int instanceFunc();
};

// sizeof(void*) (at least, for the v-table)
class cls3
{
    // These functions are indirectly called via the v-table, a pointer to which must be stored in each instance.
    virtual int vFunc1();
    // ...
    virtual int vFunc99();
};

// sizeof(int) (minimum, but typical)
class cls4
{
    int data;
};

// sizeof(void*) for the v-table (typical) since the base class has virtual members.
class cls5 : public cls3
{
};

编译器实现可以使用多个v-table指针或其他方法处理多个虚拟继承，因此这些也会影响类的大小。

最后，成员数据对齐选项可能会产生影响。编译器可能有一些选项或#pragma来指定成员数据的起始地址应该是指定字节数的倍数。例如，对齐4字节边界并假设为sizeof(int) = 4：

// 12 bytes since the offset of c must be at least 4 bytes from the offset of b. (assuming sizeof(int) = 4, sizeof(bool) = 1)
class cls6
{
    int a;
    bool b;
    int c;
};

Answer 2

严格地说，这是依赖于实现的。但是方法的数量不应该改变类对象的大小。对于非虚方法，对象内存中没有与方法指针相关的内容。如果您有虚方法，则每个对象都有一个指向vtable的指针。当您添加更多方法时，vtable会增长，但指针大小保持不变。

更多信息：对于非虚方法，编译器会跟踪每个类的方法指针。当您调用非虚方法时，编译器会将指向指向对象的方法的指针传递给隐藏参数或堆栈。这是方法“知道”其对象并访问this指针的方式。对于虚方法，方法指针实际上是vtable的索引，因此编译器将this传递给vtable中的解引用条目。

Answer 3

是的，他们会的。实际上在你的情况下，大小将是1.在C ++中，即使没有任何数据成员的类也将具有1的大小。

Answer 4

Foo和Bar每个都应该是一个字节。 Derived1和Derived2可能是一个或两个字节。

原因是编译器将所有静态信息存储在可执行代码中，包括所有成员函数。如果您的代码在foo1的实例上调用Foo，则只需调用Foo::foo1(this)，这对于程序中的每个Foo都是相同的。虚函数是一个例外，但是如果有任何虚函数，则不会为每个成员函数添加额外的大小，只增加一次额外的大小（通常是4/8字节）。

类方法是否会增加类实例的大小？

4 个答案: