在 C++中，類（或結(jié)構(gòu)體）的大小主要由以下幾個因素決定：

1. 非靜態(tài)成員變量

類的大小首先由其非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的總大小決定。

成員變量的排列順序和類型直接影響內(nèi)存布局（可能因?qū)R填充而增大）。

靜態(tài)成員變量（static）不占用類實例的大小，因為它們存儲在全局/靜態(tài)存儲區(qū)。

2. 內(nèi)存對齊（Alignment Padding）

為了滿足硬件對齊要求，編譯器可能在成員之間或末尾插入填充字節(jié)（Padding）。

對齊規(guī)則包括：

• 每個成員的對齊要求：由成員自身的類型決定（例如 int 需要 4 字節(jié)對齊，double 需要 8 字節(jié)對齊）。
• 結(jié)構(gòu)體的總對齊值：由所有成員中最大的對齊值決定（假如有 int 和 double，則是 double 的 8 字節(jié)對齊）。
• 總大小必須是結(jié)構(gòu)體對齊值的整數(shù)倍（即 8 的倍數(shù)）。

例如：

struct A
{
double a;
int b;
int c;
}
sizeof(A) = 16

大部分編譯器輸出都是 16。

把順序換一下：

struct A
{
int b;
double a;
int c;
}
sizeof(A) = 24

大部分編譯器輸出是 24。

可通過 alignas 手動指定對齊方式，或使用 #pragma pack 修改對齊規(guī)則（網(wǎng)絡(luò)通訊中經(jīng)常使用1字節(jié)對齊，為了節(jié)省內(nèi)存還有流量帶寬）

3. 虛函數(shù)（動態(tài)多態(tài)）

如果類包含虛函數(shù)，編譯器會為其添加一個虛函數(shù)表指針（vptr），通常占用 sizeof(void*)（32 位系統(tǒng)為 4 字節(jié)，64 位為 8 字節(jié)）。

虛繼承（virtual 繼承）可能引入額外的開銷（如虛基類指針）。

4. 繼承關(guān)系

派生類的大小包括基類的所有非靜態(tài)成員（可能因繼承方式不同而調(diào)整）。

多重繼承一般會導(dǎo)致多個虛表指針（每個基類獨立）。

5. 空類的大小

空類（無成員、無虛函數(shù)）的大小通常為 1 字節(jié)，用于確保不同實例有唯一地址。

如果作為基類，可能被優(yōu)化為 0 字節(jié)（空基類優(yōu)化，EBCO）。

6. 編譯器優(yōu)化

某些編譯器可能合并填充區(qū)域或優(yōu)化布局（如 -O3 下的優(yōu)化）。

C++11 的 final 或 override 等關(guān)鍵字不影響大小。

示例代碼：

#include <iostream>
usingnamespace std;

class A {}; // 空類，大小=1

class B {
    int x;      // 4字節(jié)
    char c;     // 1字節(jié)
    // 填充3字節(jié)（假設(shè)默認(rèn)對齊為4）
}; // 大小=8

class C {
    virtualvoidfoo(){} // 虛函數(shù)指針：8字節(jié)（64位系統(tǒng)）
    int x;                // 4字節(jié)
    // 填充4字節(jié)（對齊到8）
}; // 大小=16

int main(){
    cout << "A: " << sizeof(A) << endl; // 1
    cout << "B: " << sizeof(B) << endl; // 8
    cout << "C: " << sizeof(C) << endl; // 16
    return0;
}

總結(jié)

• 成員變量是主要因素，靜態(tài)成員不計算在內(nèi)。
• 對齊規(guī)則可能導(dǎo)致額外填充。
• 虛函數(shù)引入虛表指針開銷。
• 繼承可能增加基類成員和額外信息。
• 空類最小為 1 字節(jié)。
• 可以通過 sizeof 運算符驗證類的大小，或使用 offsetof 宏檢查成員偏移量。