色婷婷AⅤ一区二区三区|亚洲精品第一国产综合亚AV|久久精品官方网视频|日本28视频香蕉

          新聞中心

          EEPW首頁 > 嵌入式系統(tǒng) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > C++中類的內(nèi)存空間大?。╯izeof)分析

          C++中類的內(nèi)存空間大?。╯izeof)分析

          作者: 時間:2016-12-01 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
          在C語言中存在關(guān)于結(jié)構(gòu)體的存儲空間大小是比較深入的話題,其中涉及計(jì)算機(jī)的基本原理、操作系統(tǒng)等。我認(rèn)為對齊是C語言中讓很多初學(xué)者都拿不準(zhǔn)摸不透的問題,特別是在跨平臺的情況下,對齊這種問題更加的復(fù)雜多變,每一種系統(tǒng)都有自己獨(dú)特的對齊方式,在Windows中經(jīng)常是以結(jié)構(gòu)體重最大內(nèi)置類型的存儲單元的字節(jié)數(shù)作為對齊的基準(zhǔn),而在Linux中,所有的對齊都是以4個字節(jié)對齊。


          那么在C++中的類的內(nèi)存空間大小又有哪些特殊的問題呢?
          首先,我認(rèn)為對齊肯定也是其中的問題之一,對齊主要是為了加快讀取的速度。
          關(guān)于對齊這個我認(rèn)為基本上已經(jīng)是操作系統(tǒng)內(nèi)定好的,既然Linux與Windows存在差別,那么在C++的類中,關(guān)于對齊肯定也會存在一定的差別。關(guān)于對齊我認(rèn)為只要記住平時使用的系統(tǒng)的對齊準(zhǔn)則就可以了,即:在Windows中經(jīng)常是以結(jié)構(gòu)體重最大內(nèi)置類型的存儲單元的字節(jié)數(shù)作為對齊的基準(zhǔn),而在Linux中,所有的對齊都是以4個字節(jié)對齊。

          其次,我認(rèn)為就應(yīng)該討論在基類中哪些成員占有存儲空間,那些成員不占用內(nèi)存空間?
          在C++中占存儲區(qū)間的主要是非static的數(shù)據(jù)對象,主要包括各種內(nèi)置的數(shù)據(jù)類型,類對象等,類中的函數(shù)聲明以及函數(shù)定義都不算內(nèi)存空間。但是需要注意所有的virtual函數(shù)(虛函數(shù))共享一段內(nèi)存區(qū)域,一般來說是4個字節(jié)。為什么只是包含非static數(shù)據(jù)對象呢?因?yàn)閟tatic數(shù)據(jù)并不屬于類的任何一個對象,它是類的屬性,而不是具體某一個對象的屬性,在整個內(nèi)存區(qū)域中只有一個內(nèi)存區(qū)域存儲對應(yīng)的static數(shù)據(jù),也就是所有的類對象共享這個數(shù)據(jù),所以不能算做具體某一個對象或者類型的內(nèi)存空間。
          因此可以認(rèn)為基類對象的存儲空間大小為:
          非static數(shù)據(jù)成員的大小 + 4 個字節(jié)(虛函數(shù)的存儲空間)
          當(dāng)然這個大小不是所有數(shù)據(jù)成員大小的疊加,而是存在一個對齊問題,具體的應(yīng)該參考相關(guān)的對齊文章。

          最后,我認(rèn)為肯定要關(guān)心一下派生類的存儲空間了?
          在C++中,繼承類是一個比較有用的類,繼承使得各種類在基類的基礎(chǔ)上擴(kuò)展,這時候派生類中包含了基類的信息,一般而言,在基類中存在虛函數(shù)時,派生類中繼承了基類的虛函數(shù),因此派生類中已經(jīng)繼承了派生類的虛函數(shù)。因此繼承類中不能再添加虛函數(shù)的存儲空間(因?yàn)樗械奶摵瘮?shù)共享一塊內(nèi)存區(qū)域),而僅僅需要考慮派生類中心添加進(jìn)來的非static數(shù)據(jù)成員的內(nèi)存空間大小。
          因此可以認(rèn)為派生類對象的存儲空間大小為:
          基類存儲空間 + 派生類特有的非static數(shù)據(jù)成員的存儲空間

          還有一類是比較特殊的情況,如果是虛繼承的情況下,這時的存儲空間大小就會發(fā)生變化。
          基類的存儲空間 + 派生類特有的非static數(shù)據(jù)成員的存儲空間 + 每一個類的虛函數(shù)存儲空間。

          下面我采用一些例子說明上面的問題:
          對齊的問題:

          本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201612/324506.htm

          class test
          {
          public:
          test();
          private:
          int a;
          char c;
          };

          cout << sizeof(test) << endl;

          上面的代碼在linux以及windows下都會輸出8,而不是輸出5,這個是在C語言中已經(jīng)討論過的話題,但是說明對齊在C++中也是要考慮的。關(guān)于操作系統(tǒng)的差異在后面用一個統(tǒng)一的例子說明。
          虛函數(shù)問題
          為了討論虛函數(shù),我們在test類中添加一個虛析構(gòu)函數(shù),然后再測試結(jié)果。

          class test
          {
          public:
          test();
          virtual ~test();
          private:
          int a;
          char c;
          };
          cout << sizeof(test) << endl;

          這段代碼與前面的代碼沒有什么區(qū)別,只是添加了一個虛函數(shù),然后編譯調(diào)試,這時候輸出的結(jié)果12,也就是說增加了一個虛函數(shù)以后,類的數(shù)據(jù)成員增加了4個字節(jié),那么是否是每一個虛函數(shù)都占有4個字節(jié)呢?其實(shí)是不會的,在test中加入一個新的虛函數(shù)virtual void get_a_c(),這時在輸出的結(jié)果還是12,這說明所有的虛函數(shù)共享4個字節(jié)。
          static數(shù)據(jù)
          我們知道static數(shù)據(jù)是非對象的屬性,而是類的屬性,他不能算是某一個對象或者類型的存儲空間,在類定義中只能聲明,初始化只能在類外執(zhí)行,當(dāng)然有例外的。這也不做分析了。具體參看后面的大例子。
          派生類的存儲空間
          派生類從基類中繼承了很多成員,自己也會增加很多的成員,由于虛函數(shù)也會被繼承下來,所以就是在派生類中不顯式定義虛函數(shù),在派生類中也會存在從基類繼承下來的虛函數(shù),因此虛函數(shù)不需要額外計(jì)算內(nèi)存空間,而只需要增加基類的非static成員數(shù)據(jù)大小。定義如下面所示,該函數(shù)會輸出20,剛好是添加的非static數(shù)據(jù)doubled的存儲空間大小。證明了上面的分析。

          class test
          {
          public:
          test();
          virtual ~test();
          virtual void get_a_c();
          private:
          int a;
          char c;
          };

          class derived_test:public test
          {
          public:
          virtual ~derived_test();
          private:
          doubled ;
          };

          cout << sizeof(derived_test) << endl;

          測試虛繼承的類的大小:

          class A
          {
          char i[3];
          public:
          virtual void a(){};
          };

          class B : public virtual A
          {
          char j[3];
          public:
          virtual void b(){}
          };

          class C: public virtual B
          {
          char k[3];
          public:
          virtual void c(){}
          };

          int main()
          {
          cout << "sizeof(A): " << sizeof(A) << endl;
          cout << "sizeof(B): " << sizeof(B) << endl;
          cout << "sizeof(C): " << sizeof(C) << endl;
          return 0;
          }

          下面采用一個比較綜合的例子說明一下操作系統(tǒng)以及各種綜合的影響分析。


          上一頁 1 2 下一頁

          關(guān)鍵詞: C++內(nèi)存空間sizeo

          評論


          相關(guān)推薦

          技術(shù)專區(qū)

          關(guān)閉