C++空類實例大小不是0緣由

初學者在學習面向對象的程序設計語言時，或多或少的都些疑問，咱們寫的代碼與最終生編譯成的代碼卻　截然不同，咱們並不知道編譯器在後臺作了什麼工做．這些都是因爲咱們僅停留在語言層的緣由，所謂語言層就是教會咱們一些基本的語法法則，但不會告訴咱們爲何這麼作？今天和你們談的一點感悟就是我在學習編程過程當中的一點經驗，是編譯器這方面的一個具體功能．

首先：咱們要知道什麼是類的實例化，所謂類的實例化就是在內存中分配一塊地址．

那咱們先看看一個例子：

#include<iostream.h>

class a {};
class b{};
class c:public a{
 virtual void fun()=0;
};
class d:public b,public c{};
int main()
{ cout<<"sizeof(a)"<<sizeof(a)<<endl;
 cout<<"sizeof(b)"<<sizeof(b)<<endl;
 cout<<"sizeof(c)"<<sizeof(c)<<endl;
 cout<<"sizeof(d)"<<sizeof(d)<<endl;
 return  0;}

程序執行的輸出結果爲：

sizeof(a) =1

sizeof(b)=1

sizeof(c)=4

sizeof(d)=8

爲何會出現這種結果呢？初學者確定會很煩惱是嗎？類a，b明明是空類，它的大小應該爲爲０，爲何　編譯器輸出的結果爲１呢？這就是咱們剛纔所說的實例化的緣由（空類一樣能夠被實例化），每一個實例在內存中都有一個獨一無二的地址，爲了達到這個目的，編譯器每每會給一個空類隱含的加一個字節，這樣空類在實例化後在內存獲得了獨一無二的地址．因此a，b的大小爲１．

而類c是由類a派生而來，它裏面有一個純虛函數，因爲有虛函數的緣由，有一個指向虛函數的指針（vptr），在３２位的系統分配給指針的大小爲４個字節，因此最後獲得c類的大小爲４．

類d的大小更讓初學者疑惑吧，類d是由類b，c派生邇來的，它的大小應該爲兩者之和５，爲何倒是８　　呢？這是由於爲了提升實例在內存中的存取效率．類的大小每每被調整到系統的整數倍．並採起就近的法則，裏哪一個最近的倍數，就是該類的大小，因此類d的大小爲８個字節．

固然在不一樣的編譯器上獲得的結果可能不一樣，可是這個實驗告訴咱們初學者，無論類是否爲空類，都可被實例化（空類也可被實例化），每一個被實例都有一個獨一無二的地址．

我所用的編譯器爲vc++ 6.0．

下面咱們再看一個例子．

#include<iostream.h>
class a{
pivate: 
int data;
};

class b{ 
private:
     int data;
  static int data1;
};
 int b::data1=0;
 void mian(){
 cout<<"sizeof(a)="<<sizeof(a)<<endl;
 cout<<"sizeof(b)="<<sizeof(b)<<endl;
}

執行結果爲：

sizeof(a)=4;

sizeof(b)=4;

爲何類b多了一個數據成員，卻大小和類a的大小相同呢？由於：類b的靜態數據成員被編譯器放在程序的一個global  data members中，它是類的一個數據成員．可是它不影響類的大小，無論這個類實際產生　了多少實例，仍是派生了多少新的類，靜態成員數據在類中永遠只有一個實體存在，而類的非靜態數據成員只有被實例化的時候，他們才存在．可是類的靜態數據成員一旦被聲明，不管類是否被實例化，它都已存在．能夠這麼說，類的靜態數據成員是一種特殊的全局變量．

因此a，b的大小相同．

下面咱們看一個有構造函數，和析構函數的類的大小，它又是多大呢？

#include<iostream.h>
class A{
public :
 A(int a){
  a=x;}
 void f(int x){
  cout<<x<<endl;}
 ~A(){}

private:
   int x;
   int g;
   };
class B{
public:
 private:
 int  data; int data2;
 static int xs;
};
int B::xs=0;
void  main(){
 A s(10);
 s.f(10);
 cout<<"sozeof(a)"<<sizeof(A)<<endl;
 cout<<"sizeof(b)"<<sizeof(B)<<endl;
}程序執行輸出結果爲：

10 ,

sizeof(a) 8

sizeof(b) 8

它們的結果均相同，能夠看出類的大小與它當中的構造函數，析構函數，以及其餘的成員函數無關，只與它當中的成員數據有關．

從以上的幾個例子不難發現類的大小：

１．爲類的非靜態成員數據的類型大小之和．

２．有編譯器額外加入的成員變量的大小，用來支持語言的某些特性（如：指向虛函數的指針）．

３．爲了優化存取效率，進行的邊緣調整．

４　與類中的構造函數，析構函數以及其餘的成員函數無關．