计算类的大小(结构体内存对齐)

类的对象中只保存成员变量,而成员函数保存在公共的代码段

计算类的大小

class A { //有成员函数和成员变量 void func(){} int a; }; class B { //只有成员函数 void func(){}; }; class C { //空类 };

sizeof( A ) = 4 sizeof( B ) = 1; sizeof( C ) = 1; 一个类的大小,实际就是该类中”成员变量”之和,当然也要进行内存对齐,注意空类的大小,空类比较特殊,编译器给了空类一个字节来唯一标识这个类。

内存对齐

内存对齐规则:

第一个成员在与结构体偏移量为0的地址处。其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处。 注意：对齐数 = 编译器默认的一个对齐数 与 该成员大小的较小值。 VS中默认的对齐数为8，gcc中的对齐数为4结构体总大小为：最大对齐数（所有变量类型最大者与默认对齐参数取最小）的整数倍。如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，结构体的整体大小就是 所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍 Linux下gcc编译器: 举个例子: class A { char a; int b; char c; };

根据内存对齐的规则,

a在偏移量为0的地址处,对齐数为min(sizeof(char), 4) = 1;b的对齐数是4,0是4的整数倍但是已经有a了,1也是4的整数倍,所以看偏移量为4的位置,发现可以存储b,a到b之间的有内存对齐规则补齐c的对齐数是1,在b的末尾之后存放c,此时大小为(1 + 3) + 4 + 1 = 9, 9不是最大对齐数4的整数倍,因此还有向后扩充3个字节最终sizeof(A) = 12;

例如:

#include <stdio.h> struct A { char a; short b; char c; }; int main() { printf("%lu\n", sizeof(A)); }

sizeof(A) = 6

还有一个例子:在这里我使用的VMware12.0虚拟机,Linux操作系统,64位,gcc编译器, gcc编译器配置为：…/configure --prefix=/usr --mandir=/usr/share/man --infodir=/usr/share/info --with-bugurl=http://bugzilla.redhat.com/bugzilla --enable-bootstrap --enable-shared --enable-threads=posix --enable-checking=release --with-system-zlib --enable-__cxa_atexit --disable-libunwind-exceptions --enable-gnu-unique-object --enable-linker-build-id --with-linker-hash-style=gnu --enable-languages=c,c++,objc,obj-c++,java,fortran,ada,go,lto --enable-plugin --enable-initfini-array --disable-libgcj --with-isl=/builddir/build/BUILD/gcc-4.8.5-20150702/obj-x86_64-redhat-linux/isl-install --with-cloog=/builddir/build/BUILD/gcc-4.8.5-20150702/obj-x86_64-redhat-linux/cloog-install --enable-gnu-indirect-function --with-tune=generic --with-arch_32=x86-64 --build=x86_64-redhat-linux 线程模型：posix gcc 版本 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-36) (GCC)

#include <stdio.h> struct A { char a; double b; }; int main() { printf("%lu\n", sizeof(A)); }

根据内存对齐规则计算出的数值应该是12,可实际上却是16,这曾经令我困惑了很久 这不符合gcc默认情况下对齐数是4的规则,实际的表现对齐数看起来更像是8 但是如果变成如下的代码:

#pragma pack(4)//直接显示设定对齐数为4 #include <stdio.h> struct A { char a; double b; }; int main() { printf("%lu\n", sizeof(A)); }

那么sizeof(A) = 12

实际应用中我们可以通过#pragma pack(n)来设定内存对齐数,这样设置对齐数后,内存对齐规则仍然有效