深入理解C++对象模型

日期：2020-06-18 栏目：程序人生浏览：次

C++对象模型是比较重要的一个知识点，学习C++对象的内存模型，就可以明白C++中的多态原理、类的初始化顺序问题、类的大小问题等。

1 C++对象模型基础 1.1 C++对象中都有哪些东东

C++对象中包括以下内容：

静态常量

成员变量

成员函数

虚函数

纯续函数

...

以下是一个对象的定义：

class Base { static int b_s; public: void function() { } virtual void v_function() { cout << "Base v_function()" << endl; } private: int b_a; int b_b; };

1.2 一个C++对象有多大

　　假如使用Base类作为测试，那Base类在内存中占用几个字节呢？

Windows7 vs2013测试结果：

深入理解C++对象模型

CentOS7 64位 vim测试结果：

深入理解C++对象模型

　　通过以上两个测试结果图分析可知，一个类的占用内存大小由以下成员决定：

其非静态成员的总和大小

加上任何由于对齐的需求而填补(padding)上去的空间

如果类中只有非静态成员，比如char c; 则其大小为1。

如果除了char c;外，还有int a; 则其大小为8

加上为了支持virtual而由内部产生的额外负担

1.3 C++中一些重要的语法糖

静态常量整数成员(double就不行)在class内部直接初始化

静态成员只能在类外初始化，且初始化时不加static

基类够构造函数中调用virtual函数实际调用的是基类中的virtual函数(这点和Java不同)

const成员函数：不修改类成员数据

2 C++对象内存布局

测试代码如下：

#include <iostream> using namespace std; class Base { static int b_s; public: void function() { } virtual void v_function() { cout << "Base v_function()" << endl; } int b_a; int b_b; }; int Base::b_s = 0; int main(int argc, char **argv) { Base base; base.b_a = 1; base.b_b = 2; cout << "size: " << sizeof(base) << endl; int *p = (int *) &base; cout << *p << endl; p++; cout << *p << endl; p++; cout << *p << endl; system("pause"); return 0; }

输出结果为：

深入理解C++对象模型

　　输出结果中的1和2为类中b_a和b_b成员的值，11459700表示一个地址，改地址包含有虚表的信息。Base类的大致内存布局如下：

深入理解C++对象模型

2.1 一个空类大小为多少呢

class Empty { }; int main(int argc, char **argv) { Empty empty; Empty emptys[10]; cout << sizeof(empty) << endl; cout << sizeof(emptys) << endl; system("pause"); return 0; }