使用sizeof计算类的大小
類的sizeof大小一般是類中的所有成員的sizeof大小之和,這個(gè)就不用多說。
不過有兩點(diǎn)需要注意:1)當(dāng)類中含有虛成員函數(shù)的時(shí)候,例如:
class B
{
float a;
public:
virtual void fun(void);
}
此時(shí)sizeof(B)的大小為8,而不是4。因?yàn)樵陬愔须[藏了一個(gè)指針,該指針指向虛函數(shù)表,正因?yàn)槿绱?#xff0c;
使得C++能夠支持多態(tài),即在運(yùn)行時(shí)綁定函數(shù)的地址。
2)另一個(gè)要注意的是,當(dāng)類中沒有任何成員變量,也沒有虛函數(shù)的時(shí)候,該類的大小是多少呢?
例如:
class B2
{
void fun(void);
}
此時(shí)sizeof(B2)的值是多少呢?在C++早期的編譯器中,這個(gè)值為0;然而當(dāng)創(chuàng)建這樣的對(duì)象時(shí),
它們與緊接著它們后面的對(duì)象有相同的地址。比如:
B2 b2;
int a;
那么對(duì)象b2與變量a有相同的地址,這樣的話對(duì)對(duì)象b2地址的操作就會(huì)影響變量a。所以在現(xiàn)在大多數(shù)編譯器中,該值的大小為1。
如果有虛函數(shù),則sizeof值為類的數(shù)據(jù)成員的大小加上VTBL(指針,4字節(jié)),再加上其基類的數(shù)據(jù)成員的大小。如果是多重繼承,還得加上各基類的VTBL。
?
虛繼承之單繼承的內(nèi)存布局
先看一段代碼
class A
{
????? virtual aa(){};
};
class B : public virtual? A
{
????? char j[3];??????????????????????????????????? //加入一個(gè)變量是為了看清楚class中的vfptr放在什么位置
????? public:
??????????? virtual bb(){};
};
class C : public virtual B
{
??????char i[3];
????? public:
??????????? virtual cc(){};
};
這次先不給結(jié)果,先分析一下,也好加強(qiáng)一下印象。
1、對(duì)于class A,由于只有一個(gè)虛函數(shù),那么必須得有一個(gè)對(duì)應(yīng)的虛函數(shù)表,來記錄對(duì)應(yīng)的函數(shù)入口地址。同時(shí)在class A的內(nèi)存空間中之需要有個(gè)vfptr_A指向該表。sizeof(A)也很容易確定,為4。
2、對(duì)于class B,由于class B虛基礎(chǔ)了class A,同時(shí)還擁有自己的虛函數(shù)。那么class B中首先擁有一個(gè)vfptr_B,指向自己的虛函數(shù)表。還有char j[3],做一次alignment,一般大小為4。可虛繼承該如何實(shí)現(xiàn)咧?首先要通過加入一個(gè)虛l類指針(記vbptr_B_A)來指向其父類,然后還要包含父類的所有內(nèi)容。有些復(fù)雜了,不過還不難想象。sizeof(B)= 4+4+4+4=16(vfptr_B、char j[3]做alignment、vbptr_B_A和class A)。
3、在接著是class C了。class C首先也得有個(gè)vfptr_C,然后是char i[3],然后是vbptr_C_B,然后是class B,所以sizeof(C)=4+4+4+16=28(vfptr_C、char i[3]做alignment、vbptr_C_A和class B)。
在VC 6.0下寫了個(gè)程序,把上面幾個(gè)類的大小打印出來,果然結(jié)果為4、16、28。
VC中虛繼承的內(nèi)存布局——單繼承
畫了個(gè)圖,簡(jiǎn)單表示一下我跟蹤后的結(jié)果
虛基礎(chǔ)之單繼承時(shí)的內(nèi)存布局圖
class A的情況太簡(jiǎn)單,沒問題。從class B的內(nèi)存布局圖可以得出下面的結(jié)論。
1、vf_ptr B放在了類的首部,那么如果要想直接拿memcpy完成類的復(fù)制是很危險(xiǎn)的,用struct也是不行的。
2、vbtbl_ptr_B,為什么不是先前我描述的vbptr_B_A呢?因?yàn)檫@個(gè)指針與我先前猜測(cè)的內(nèi)容有很大區(qū)別。這個(gè)指針指向的是class B的虛類表。看看VB table,VB table有兩項(xiàng),第一項(xiàng)為FFFFFFFC,這一項(xiàng)的值可能沒啥意義,可能是為了保證虛類表不為空吧。第二項(xiàng)為8,看起來像是class B中的class A相對(duì)該vbtbl_ptr_B的位移,也就是一個(gè)offset。類似的方法在C++ Object Model(P121)有介紹,可以去看看。
class C的內(nèi)存布局就比較復(fù)雜了,不過它的內(nèi)存布局也更一步說明我對(duì)vbtbl_ptr_B中的內(nèi)容,也就是虛類表的理解是正確的。不過值得關(guān)注的是class B中的class A在布局時(shí)被移到前面去了,雖然整個(gè)大小沒變,但這樣一來如果做這樣的操作? C c; B *b;b=&c;時(shí)b的操作如何呢?此時(shí)只要從c的虛類表里獲得class B的位置既可賦值給b。但是在構(gòu)建class C時(shí)會(huì)復(fù)雜一些,后面的使用還是非常簡(jiǎn)單的,效率也比較高。class A的內(nèi)存布局被前移可能是考慮倒C的虛繼承順序吧。
結(jié)論
1、VC在編譯時(shí)會(huì)把vfptr放到類的頭部;
2、VC采用虛表指針(vbtbl_ptr)來確定某個(gè)類所繼承的虛類。
3、VC會(huì)重新調(diào)整虛繼承的父類在子類中內(nèi)存布局。(具體規(guī)則還不清楚)
4、VC中虛類表中的第一項(xiàng)是無意義的,可能是為了保證sizeof(虛類表)!=0;后面的內(nèi)容為父類在子類中相對(duì)該虛類表指針的偏移量。
轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/BeyondTechnology/archive/2010/09/21/1832369.html
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的使用sizeof计算类的大小的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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