使用sizeof计算类对象所占用的空间大小

cpp 复制代码
// 32为WinNT操作系统环境下
#include <iostream>

class A {
public:
    int i;
};

class B {
public:
    char ch;
};

class C {
public:
    int i;
    short j;
};

class D {
public:
    int i;
    short j;
    char ch;
};

class E {
public:
    int i;
    int ii;
    short j;
    char ch;
    char chr;
};

class F {
public:
    int i;
    int ii;
    int iii;
    short j;
    char ch;
    char chr;
};

int main() {

    std::cout << "sizeof(int) = " << sizeof(int) << std::endl;
    std::cout << "sizeof(short) = " << sizeof(short) << std::endl;
    std::cout << "sizeof(char) = " << sizeof(char) << std::endl;

    std::cout << std::endl;

    std::cout << "sizeof(A) = " << sizeof(A) << std::endl;
    std::cout << "sizeof(B) = " << sizeof(B) << std::endl;
    std::cout << "sizeof(C) = " << sizeof(C) << std::endl;
    std::cout << "sizeof(D) = " << sizeof(D) << std::endl;
    std::cout << "sizeof(E) = " << sizeof(E) << std::endl;
    std::cout << "sizeof(F) = " << sizeof(F) << std::endl;

    return 0;
}

结果:

sizeof(int) = 4

sizeof(short) = 2

sizeof(char) = 1

sizeof(A) = 4

sizeof(B) = 1

sizeof(C) = 8

sizeof(D) = 8

sizeof(E) = 12

sizeof(F) = 16

分析:

在对结构体或者类做sizeof运算的时候,不是简单的把各个成员所占的内存数量相加就可以了,需要考虑到字节对齐的问题。

各个硬件平台对存储空间的处理上有很大的不同。一些平台对某些特定类型数据只能从某些特定地址开始读取。其他平台可能没有这种情况,但是最常见的是,如果不按照适合其平台的要求对数据存放进行对齐,会给存取的效率带来损失。

通常,我们写程序的时候,不需要考虑对齐的问题。编译器会提我们选择适合目标平台的对齐策略。当然,我们也可以通知给编译器传递预编译指令而改变对指定数据的对齐方法。

字节对齐的细节和编译器实现相关,一般而言,需要满足3个准则:

  1. 结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除;
  2. 结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量都是成员大小的整数倍,如有需要,编译器会在成员之间加上填充字节;
  3. 结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍,如有需要,编译器会在最末一个成员之后加上填充字节;
cpp 复制代码
struct S 
{
    char c1;
    int i;
    char c2;
};

c1的偏移量为0,i的偏移量为4,c1和i之间便需要3个填充字节。c2的偏移量为8,加起来就是1+3+4+1,等于9个字节。由于这里最宽的基本类型为int,大小为4个字节,再补充3个字节凑成4的倍数。这样一共是12个字节。

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