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今天記錄學習的內容是：C++對象模型分析！！！

本質分析：
class是一種特殊的struct

• 在內存中class依舊可以看做是變量的集合
• class與struct遵循相通的對齊準則
• class中的成員函數與成員變量是分開存放的
  *每個對象有獨立的成員變量
  *所有對象共享類中的成員函數
  下圖中的結果是什么？
  

上面的結果需要分情況討論，但是不管結果是多少，它們兩個都是相等的，因為class本身就是一種特殊的struct。
下面來總結一下，結構體的字節對齊，以及它在不同編譯器中的不同的對齊方式！

Linux系統下：GCC默認為4字節對齊，有多個低字節類型的變量（這多個低字節類型（低于字節對齊的大小）的變量是連續存儲的，中間沒有其他高于4字節類型變量），則這多個低字節類型的變量組成后的字節總數，再與4字節對齊（即4的倍數）
windows下的VS編譯器：以最高字節類型的字節數對齊，同理有多個低字節類型的變量的話（這多個低字節類型的變量（低于對齊字節的大小）是連續存儲的，中間沒有其他類型變量），加在一起再與最大類型字節數做對比（即最大字節數的倍數）

注：
如果是這種情況下：

struct A {char s;int a;double b; };

則char s 與int a 合并后的字節總署為5<8，所以char s與int a 合并后再與8字節對齊，所以該結構體的字節數為16，而不是24；
下面看一個例子：

#include <iostream> #include <string>using namespace std;class A {int i;int j;char c;double d; public:void print(){cout << "i = " << i << ", "<< "j = " << j << ", "<< "c = " << c << ", "<< "d = " << d << endl;} };struct B {int i;int j;char c;double d; };int main() {A a;cout << "sizeof(A) = " << sizeof(A) << endl; // 20 bytescout << "sizeof(a) = " << sizeof(a) << endl;cout << "sizeof(B) = " << sizeof(B) << endl; // 20 bytesa.print();//定義結構體指針p指向A對象a，B* p = reinterpret_cast<B*>(&a);//通過結構體指針p來操作對象a的內容分p->i = 1;p->j = 2;p->c = 'c';p->d = 3;a.print();p->i = 100;p->j = 200;p->c = 'C';p->d = 3.14;a.print();return 0; }

運行結果如下：

注意：以上是在linux上用gcc編譯器進行編譯，所以結構體的對齊方式是以4字節的對齊的，所以結果為20字節，如果放到vs上編譯，那么該結構體的大小就為24字節。

同時，我們可以看出，我們可以通過將結構體指針指向類對象來直接操作對象，這也說明了，class是一種特殊的結構體！！！

結論：
運行時的對象，退化為結構體的形式：

所有成員變量在內存中依次排布

成員變量間可能存在內存空隙

可以通過內存地址直接訪問成員變量

訪問權限關鍵字在運行時失效

類中的成員函數位于代碼段中

調用成員函數時，對象地址作為參數隱式傳遞

成員函數通過對象地址訪問成員變量

C++語法規則隱藏了對象地址的傳遞過程

下面再看一個例子，來探討C++中對象的本質：

以下C程序是用來模擬C++中的對象模型的：
50-2.h為：

#ifndef _50_2_H_ #define _50_2_H_typedef void Demo; //定義Demo為一個void類型Demo* Demo_Create(int i, int j); int Demo_GetI(Demo* pThis); int Demo_GetJ(Demo* pThis); int Demo_Add(Demo* pThis, int value); void Demo_Free(Demo* pThis);#endif

50-2.c為：

#include "50-2.h" #include "malloc.h"struct ClassDemo {int mi;int mj; };Demo* Demo_Create(int i, int j) {struct ClassDemo* ret = (struct ClassDemo*)malloc(sizeof(struct ClassDemo));if( ret != NULL ){ret->mi = i;ret->mj = j;}return ret; }int Demo_GetI(Demo* pThis) {struct ClassDemo* obj = (struct ClassDemo*)pThis;return obj->mi; }int Demo_GetJ(Demo* pThis) {struct ClassDemo* obj = (struct ClassDemo*)pThis;return obj->mj; }int Demo_Add(Demo* pThis, int value) {struct ClassDemo* obj = (struct ClassDemo*)pThis;return obj->mi + obj->mj + value; }void Demo_Free(Demo* pThis) {free(pThis); }

main.c為：

#include <stdio.h> #include "50-2.h"int main() {Demo* d = Demo_Create(1, 2); // Demo* d = new Demo(1, 2);printf("d.mi = %d\n", Demo_GetI(d)); // d->getI();printf("d.mj = %d\n", Demo_GetJ(d)); // d->getJ();printf("Add(3) = %d\n", Demo_Add(d, 3)); // d->add(3);// d->mi = 100;Demo_Free(d);return 0; }

以上c程序，實現了C++對象的概念，等價于下面的C++程序：

#include <iostream> #include <string>using namespace std;class Demo {int mi;int mj; public:Demo(int i, int j){mi = i;mj = j;}int getI(){return mi;}int getJ(){return mj;}int add(int value){return mi + mj + value;} };int main() {Demo d(1, 2);cout << "sizeof(d) = " << sizeof(d) << endl;cout << "d.getI() = " << d.getI() << endl;cout << "d.getJ() = " << d.getJ() << endl;cout << "d.add(3) = " << d.add(3) << endl;return 0; }

總結：

C++中的類對象在內存布局上與結構體相同

成員變量和成員函數在內存中是分開存放的

訪問權限關鍵字在運行時失效

調用成員函數時，對象地址作為參數隱式傳遞

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的【C++深度剖析教程28】C++对象模型分析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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