C++类的大小

一个空类class A{};的大小为什么是1，因为如果不是1，当定义这个类的对象数组时候A objects[5]; objects[0]和objects[1]就在同一个地址处，就无法区分。

#include<iostream>using namespace std;class A{public:    virtual void aa(){}private:    char k[3];};class B: public A{public:    virtual void bb(){}};int main(){    cout<<"A's size is "<<sizeof(A)<<endl;    cout<<"B's size is "<<sizeof(B)<<endl;    return 0;}

VS和gcc下执行结果：

A's size is 8
B's size is 8

说明：有虚函数的类有个virtual table（虚函数表），里面包含了类的所有虚函数，类中有个virtual table pointers，通常成为vptr指向这个virtual table，占用4个字节的大小。成员类B public继承于A，类B的虚函数表里实际上有两个虚函数A::aa()和B::bb()，类B的大小等于char k[3]的大小加上一个指向虚函数表指针vptr的大小，考虑内存对齐为8。

#include<iostream>using namespace std;class A{public:    virtual void aa(){}private:    char k[3];};class B: public A{public:    //virtual void bb(){}};int main(){    cout<<"A's size is "<<sizeof(A)<<endl;    cout<<"B's size is "<<sizeof(B)<<endl;    return 0;}

VS和gcc下结果：

A's size is 8
B's size is 8

说明：类B看上去没有虚函数，但实际上它有，只是没有重写，因为public继承，所以有从A继承过来的虚函数A::aa()，实际上类A和类B的虚函数表里的函数都是A::aa()。

#include<iostream>using namespace std;class A{public:    virtual void aa(){}    virtual void aa2(){}private:    char k[3];};class B: public A{public:    virtual void bb(){}    virtual void bb2(){}};int main(){    cout<<"A's size is "<<sizeof(A)<<endl;    cout<<"B's size is "<<sizeof(B)<<endl;    return 0;}

vs和gcc下
执行结果：

A's size is 8
B's size is 8

说明：一个类里若有虚函数，无论有多少个虚函数都只有一个指向虚表的指针，虚表中的每一个表项保存着一个虚函数的入口地址。当调用虚函数时，先找到虚表中它对应的表项，找到入口地址再执行。对于直接继承，无论类B中有无虚函数，由于它继承了类A，且类A里含有虚函数，因此如果类B有虚函数，那么它和类A的是在同一个属于类B的虚表里。注意：类A里的私有成员在类B里仍占有内存。

#include<iostream>using namespace std;class A{public:    virtual void aa(){}private:    char k[3];};class B: virtual public A{public:    //virtual void bb(){}};int main(){    cout<<"A's size is "<<sizeof(A)<<endl;    cout<<"B's size is "<<sizeof(B)<<endl;    return 0;}

vs和gcc下
执行结果：A's size is 8
B's size is 12
说明：类B里包含，继承的char k[3]，继承的虚函数，类B的虚函数表里有A::aa()，因为是虚继承，还有一个指向父类的指针，该指针为指向虚基类的指针（Pointer to virtual base class）。考虑内存对齐，总大小为12。

#include<iostream>using namespace std;class A{public:    virtual void aa(){}private:    char k[3];};class B: public virtual A{public:    virtual void bb(){}};int main(){    cout<<"A's size is "<<sizeof(A)<<endl;    cout<<"B's size is "<<sizeof(B)<<endl;    return 0;}

VS执行结果：A's size is 8
B's size is 16

gcc执行结果：A's size is 8
B's size is 12

说明：对于虚继承，类B虚继承类A时，首先要通过加入一个指针来指向父类A，该指针被称为虚基类指针。然后包含从父类继承过来的3个char，再加上一个虚函数指针。考虑内存对齐，在gcc下结果是4+4+4=12。在VS下，结果是16，why？这一题和上一题区别只是在类B中添加了一个虚函数，但是两个题目中类B都有虚函数表。在VS下调试查看汇编代码，发现多出来的4字节什么也没有。

关于虚函数、多继承、虚继承，可以看《More Effective C++》：理解虚拟函数、多继承、虚基类和RTTI所需的代价