C++類的大小
1、C++結構體和類的關係
為什麼講C++類的大小要提到結構體呢，因為可能很多和我一樣的學子，接觸過C語言的結構體對齊，但不明白類的大小怎麼計算，這其中都要用到記憶體對齊的概念，對於記憶體對齊的概念之前已經說過了，可以參考這篇部落格結構體位元組對齊和共用體大小 – 學渣的C/C++ – 部落格園 (cnblogs.com)。明白結構體的記憶體大小計算後，就要明白類和結構體的關係：
在C++中，結構體和類的唯一區別就是： 結構體和類具有不同的默認訪問控制屬性。
類中，對於未指定訪問控制屬性的成員，其訪問控制屬性為私有類型（private）。
結構體中，對於未指定任何訪問控制屬性的成員，其訪問控制屬性為公有類型（public）。
所以結構體的大小和類的大小是一樣的，在C++中，結構體也可以實現實現繼承和多態（可能很驚訝，可以去看看這篇博文C++中結構體與類的區別 – 花菜餄餎 – 部落格園 (cnblogs.com)），還要明確，靜態成員變數和成員函數所佔用的空間肯定不是結構體或類的空間。還有就是空的類的大小是1位元組，以方便類進行實例化。程式碼進行驗證：
#include <iostream> using namespace std; struct Node { }; class Test{ }; int main () { cout << "sizeof(struct Node) = " << sizeof(Node) << endl; cout << "sizeof(class Test) =" << sizeof(Test) << endl; system("pause"); return 0; }
程式碼運行結果為：
2、繼承類的大小
繼承允許我們依據另一個類來定義一個類，會把一個類的成員大小都繼承下來，所以繼承了的派生類大小一定要考慮基類的大小，首先考慮的最大對齊數，派生類的最大對齊數要考慮基類的最大對齊數。下面以實際程式碼進行說明：
#include <iostream> using namespace std; class Base{ public: void func() { //成員函數不佔用類的空間大小 } private: static int m_val1; // 靜態成員不佔用類的空間 int m_valInt; char m_valChar; double m_valDouble; }; class Son:public Base{ public: static int func() { //靜態成員函數也不佔用記憶體空間 return 0; } private: int m_sonValint; }; int main () { cout << "sizeof(Base) = " << sizeof(Base) << endl; cout << "sizeof(Son) = " << sizeof(Son) << endl; system("pause"); return 0; }
程式碼運行結果為：
可以明確，靜態成員變數和成員函數所佔用的空間類的空間，所以Base類的最大對齊數為double類型的大小（8位元組），按照順序存儲，Base類的大小計算應該為：
sizeof（Base）= 4 + 1 + 3（浪費） + 8 = 16位元組
Son類繼承了Base類，它的最大對齊數也就是8位元組，所以Son類的大小計算應該為：
sizeof（Son) = 4 + 1 + 3（浪費） + 8 + 8 = 24位元組
注意類的也要考慮存儲順序，如果把Base類中的m_valChar放到m_valDouble後面，Base類的大小計算就變成了：
sizeof（Base）= 4 + 4（浪費）+ 8 + 1 + 7（浪費）= 24位元組
Son類的大小就算就變成了：
sizeof（Son）= 4 + 4（浪費）+ 8 + 1 + 3（浪費） + 4= 24位元組
由此可以推算出多繼承類的大小計算，菱形繼承也是一樣，都會繼承基類的記憶體，尤其注意虛繼承的情況，虛繼承只是避免了菱形繼承出現的二義性，但不是不繼承，如以下程式碼：
#include <iostream> using namespace std; class Base{ public: void func() { //成員函數不佔用類的空間大小 } public: double m_valDouble; }; class Son1:virtual public Base{}; //虛繼承 class Son2:virtual public Base{}; //虛繼承 class GrandSon:public Son1,public Son2{}; int main () { cout << "sizeof(GrandSon) = " << sizeof(GrandSon) << endl; GrandSon gs; // gs.m_valDouble = 10; //如果不是虛繼承就會出現二義性 system("pause"); return 0; }
代買運行結果為：
上述GrandSon的依舊為16位元組，因為它從Son1繼承來了一份，又從Son2繼承來了一份，所以，虛繼承只是避免了訪問的二義性，也可見菱形繼承會對記憶體空間造成浪費 。
3、多態類的大小
多態類唯一的區別就是計算類大小要考慮到虛寒表指針的大小，指針的大小和系統相關，32位機器為4位元組，64位機器為8位元組，指針的大小也要作為最大對齊數的考慮範圍。程式碼說明如下：
#include <iostream> using namespace std; class Base{ public: virtual void func() = 0; //純虛函數,會生成虛函數表指針 public: char m_valChar; }; class Son: public Base{ public: void func() {}; public: int m_SonvalInt; }; int main () { cout << "sizeof(Base) = " << sizeof(Base) << endl; cout << "sizeof(Son) = " << sizeof(Son) << endl; system("pause"); return 0; }
程式碼運行結果為：
Base類的大小為8位元組，是因為虛函數表指針佔用了4位元組，所以Base類的最大對齊數為4位元組，虛函數表在構造函數的時候就會生成，所以，虛函數表指針肯定優先存儲，所以Base類大小的計算為：
sizeof（Base） = 4 + 1 + 3（浪費） = 8位元組
則Son類的大小計算為：
sizeof（Son）= 4 + 1 + 3（浪費） + 4 = 12位元組
