為什么空類大小是一
我們可能都知道,C++中空類的大小是1。
- #include <iostream>
- class EmptyA {};
- int main() {
- std::cout << "sizeof EmptyA " << sizeof(EmptyA) << std::endl;
- return 0;
- };
結果如下:
- sizeof EmptyA 1
然而在C語言中空結構體的大小是0,空結構體大小是0我們貌似可以理解,但為什么到C++中,空類的大小卻是1呢?
原因如下:
實際上,這是類結構體實例化的原因,空的類或結構體同樣可以被實例化,如果定義對空的類或者結構體取sizeof()的值為0,那么該空的類或結構體實例化出很多實例時,在內存地址上就不能區分該類實例化出的實例,所以,為了實現每個實例在內存中都有一個獨一無二的地址,編譯器往往會給一個空類隱含的加一個字節,這樣空類在實例化后在內存得到了獨一無二的地址,所以空類所占的內存大小是1個字節。
實際上,這不是本文的重點,重點其實是想向大家分享一下C++中的空基類優化(EBO)技術。
直接看代碼:
- #include <iostream>
- class EmptyA {};
- class A {
- int a;
- };
- class B : public EmptyA {
- int b;
- };
- class D : public A {
- int d;
- };
- class C {
- int c;
- EmptyA d;
- };
- int main() {
- std::cout << "sizeof EmptyA " << sizeof(EmptyA) << std::endl;
- std::cout << "sizeof B " << sizeof(B) << std::endl;
- std::cout << "sizeof C " << sizeof(C) << std::endl;
- std::cout << "sizeof A " << sizeof(A) << std::endl;
- std::cout << "sizeof D " << sizeof(D) << std::endl;
- return 0;
- };
結果如下:
- sizeof EmptyA 1
- sizeof B 4
- sizeof C 8
- sizeof A 4
- sizeof D 8
這里:
- 空類EmptyA的大小是1,上面已經介紹過。
- 類C的大小是8,因為int占四個字節,EmptyA占1個字節,再加上字節對齊,編譯器補了4個字節,最后就是8。
- 類A的大小是4,沒啥毛病。
- 類D的大小是8,因為int占4個字節,繼承的A類也占4個字節,最后就是8。
可以看到,類B的大小是4。
為什么同樣是繼承。類D把類A的大小繼承了下來。而類B的大小卻是4,為什么沒有把EmptyA的大小繼承下來呢?
這就是本文想分享的空基類優化(EBO)技術。具體其實上面的示例已經很清楚了,就是子類如果繼承空類,并不會產生額外的大小,它的大小還是子類本身的大小。
EBO技術有什么作用?
我們普通開發者可能認為多那一兩個字節沒什么大不了的,但是在STL中,在精益求精、寸土必爭的委員會大佬們那里,這至關重要,再貼下EBO在STL中的作用。
- template<typename _Tp, _Tp __v>
- struct integral_constant {
- static constexpr _Tp value = __v;
- typedef _Tp value_type;
- typedef integral_constant<_Tp, __v> type;
- };
- typedef integral_constant<bool, true> true_type;
- typedef integral_constant<bool, false> false_type;
- template<>
- struct __is_floating_point_helper<float>
- : public true_type { };
- template<>
- struct __is_floating_point_helper<double>
- : public true_type { };
STL中各種空類繼承,如果繼承空類會給子類產生額外的大小,那還了得?
我們可能平時用不到EBO技術,但還是建議了解,說不上哪天可以和面試官裝一波呢。
打完收工。