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sizeof: 空類或空結構體

編輯:關於C++

某童靴前天去理想國際某公司面試,回來在宿捨討論了這樣一道題:

VC++裡,有一個空類,沒有聲明任何成員變量或函數,請問此空類占多大字節空間?

A、 0           B、 1            C、 4           D、8

當時考慮了32bit和64bit機器,並且指針地址是int型,32bit占4個字節或64bit占8個字節,因此選了C和D

後又想想,這沒有操作指針,也就不需內存對齊(視VC++編譯器會自動進行對齊優化),排除了C和D,選擇了A

當時也考慮過侯捷老師譯著的那本《深度探索C++對象模型》,C++中繼承與多態在編譯器中是如何區分的,所以0字節也不靠譜

但至少也不會僅占一個字節吧,因此當時首先就把B徹底killed

面試回來,在VC6.0、 VS2010、 g++(Linux 2.6.31-14)上編譯,發現結果居然是:1

首先,我貼出測試代碼:

#include <iostream>     
using namespace std;

// 空類
class ClassA
{
};

// 繼承空類的空類
class ClassB : public ClassA
{
};

// 空結構體
struct StructC
{
};

// 主函數
int main(int argc, char **argv)
{
    cout<<"A: "<<sizeof(ClassA)<<endl;
    cout<<"B: "<<sizeof(ClassB)<<endl;
    cout<<"C: "<<sizeof(StructC)<<endl;

    return 0;
}

然後,在各編譯器上編譯

其結果分別如下:

VC6.0 (XP Professional SP2  -  32bit)

VS2010 (Win7 Ultimate SP1  -  64bit)

g++(Ubuntu linux 2.6.31-14  -  64bit)

最後,分析為何結果會是:1

這裡,先看看C++多態的內部實現

例如,有三個重載函數:

int  add(int a, int b);

int add(int a, int b, int c);

float add(float a, float b);

C++編譯器是如何上面三個函數呢?

_add_int_int

_add_int_int_int

_add_float_float

編譯器壓棧記錄的是:函數名+參數類型+參數個數(注:返回值類型不足以區分多態)

知道了C++編譯器如何處理和區分多態(重載類似)後,現在我們回到正題——sizeof(空類或空結構體)= 1

空類,沒有任何成員變量或函數,即沒有存儲任何內容;

但是由於空類仍然可以實例化,即 ClassA A;  cout<<"sizeof(A): "<<sizeof(A)<<endl;

一個類能夠實例化,編譯器就需給它分配內存空間,來指示類實例的地址

這裡編譯器默認分配了一個字節(如:char),以便標記可能初始化的類實例,同時使空類占用的空間也最少(即1字節)

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