大小的组成
类的大小受:基类,成员,虚基表指针,虚函数表指针 影响。
计算方式
需要按照下列要素对齐和规则计算对齐:
对齐要素
编译器默认对齐数 = 根据环境改变,一般32位为4,64位为8。
有效对齐数 = 编译器默认对齐数(根据环境改变,一般32位为4,64位为8)与 该成员所占字节数的较小值。
最大对齐数 = 最大成员大小 与 编译器默认对齐数取较小值。
对齐规则
1.每个元素的起始偏移量是该元素当前有效对齐数的整数倍。
2.类的大小是最大对齐数的整数倍。
每种情况下的计算示例
统一环境为32位机器。
不考虑继承多态
最简单不要对齐的例子
class A
{
int a;
};
int a 起始偏移量为0,是有效对齐数4(min(4,8))的0倍。
变量a占偏移量为0,1,2,3的字节,共大小的4字节为最小有效对齐数(4)的整数倍。
需要对齐的例子
对齐偏移量
class A
{
bool a;
int b;
};
bool a的起始偏移量为0,占用偏移量为0的字节。
int b的起始偏移量为1,不是当前有效对齐数(min(4,8))的整数倍。
偏移量为1,2,3的字节空出,int b从占用偏移量为4,5,6,7的字节。
最终大小为8,为对齐数4的整数倍。
对齐总大小
class A
{
int* a;
bool b;
};
int* a占用偏移量为0,1,2,3的字节。
bool b占用偏移量为4的字节。
总大小为5,当前最大对齐数为int*大小与默认对齐数的较小值4,而5不是4的整数倍,故对齐后大小为8。
考虑继承多态
虚函数表与虚基表亦为类的成员(隐藏成员)故需要考虑对齐,聚焦于类的大小,本文就不再阐述继承多态的实现了。
非虚继承
class A
{
virtual void func() { ; }
int* a;
bool b;
};//size:8
class B : public A
{
virtual void func()override { ; }
int c;
};
因为不是虚拟继承,B中只继承A的成员。
a占偏移量0~3,b占4,c占8~11。
因为重写了func,故隐藏的虚函数表指针占12~15。
总大小为16刚好为最大对齐数(最大成员大小为4,默认对齐数为4,取最小还是4)的整数倍。
虚继承
class A
{
virtual void func() { ; }
int* a;
bool b;
};//size:8
class B : virtual public A //虚继承
{
virtual void func()override { ; }
int c;
};
虚拟继承实现方式为虚基表指针指向虚基类在类中的偏移量,不清楚的可以先移步,笔者的这篇文章中有详细阐述。
彻底理解虚拟继承http://t.csdnimg.cn/4SpKBc占偏移量0~3的字节。
虚函数表指针占4~7的字节。
虚基表指针占8~11的字节。
虚基类A占12~19的字节(当前最大对齐数为min(8,4)12为4的倍数)。
最大对齐数为min(4,8)=4。
20为最大对齐数的整数倍,最终大小为20。