sizeof()计算一个类的对象大小和sizeof(string)的问题

http://blog.csdn.net/vangoals/article/details/4264512

关于类的大小sizeof()的计算

首先，来看看一个只有构造函数和析构函数的空类：

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#include <iostream>

using namespace std;

class Base

{

public:

Base();

~Base();

};

int main(int argc, char *argv[])

{

cout << sizeof(Base) << endl;

}

输出结果为：1

因为一个空类也要实例化，所谓类的实例化就是在内存中分配一块地址，每个实例在内存中都有独一无二的地址。同样空类也会被实例化，所以编译器会给空类隐含的添加一个字节，这样空类实例化之后就有了独一无二的地址了。所以空类的sizeof为1。 而析构函数，跟构造函数这些成员函数，是跟sizeof无关的，也不难理解因为我们的sizeof是针对实例，而普通成员函数，是针对类体的，一个类的成员函数，多个实例也共用相同的函数指针，所以自然不能归为实例的大小。

如果给这个类添加成员变量，最后输出的大小就是这些成员变量的大小之和（这里涉及到一个成员对齐问题，不再叙述了）。

接下来再来看一个有继承的例子：

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#include <iostream>

using namespace std;

class Base

{

public:

Base();

~Base();

void set_num(int num) //普通成员函数

{

a=num;

}

private:

int a; //占4字节

char *p; //4字节指针

};

class Derive:public Base

{

public:

Derive():Base(){};

~Derive(){};

private:

static int st; //非实例独占

int d; //占4字节

};

int main(int argc, char *argv[])

{

cout<<sizeof(Base)<<endl;

cout<<sizeof(Derive)<<endl;

return 0;

}

输出结果为：8 12

结果很显然， Base 类按4字节对齐，所以是8个字节，Derive 类中不但继承了Base 类的两个成员变量，还多了两个成员变量，但大小却只有12字节，可以得出：静态变量在计算时是不做考虑的。

上面的例子中都没有涉及到虚函数，下面看个有虚函数的例子：

[cpp] view
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#include <iostream>

using namespace std;

class Base

{

public:

Base() {}

virtual ~Base() {}

};

int main(int argc, char *argv[])

{

cout << sizeof(Base) << endl;

return 0;

}

输出结果为：4

和第一个程序相比，这个类中，析构函数变成了虚函数，类的大小也变成了4字节，这是因为有了虚函数，编译器就会为类创建一个虚函数表(vtable)，并创建一个指针(vptr)指向这个虚函数表。所以类大小变为4字节。如果在 Base 类中再添加新的虚函数，该类的大小还是不会变，因为指向虚函数的指针是放在虚函数表中的，指向虚函数表的指针不会变。

如果在这个类中添加数据成员，就会在4字节的基础上对象大小。

下面再来看看虚函数的继承问题：

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#include <iostream>

using namespace std;

class Base

{

public:

Base();

virtual ~Base();

void set_num(int num) //普通成员函数

{

a=num;

}

private:

int a; //占4字节

char *p; //4字节指针

};

class Derive:public Base

{

public:

Derive():Base(){};

~Derive(){};

virtual void foo() { }

private:

static int st; //非实例独占

int d; //占4字节

};

int main(int argc, char *argv[])

{

cout<<sizeof(Base)<<endl;

cout<<sizeof(Derive)<<endl;

return 0;

}

输出结果为：12 16

Base类的大小为12字节很显然，Derive 类中，虽然有一个虚函数 foo ，但是因为它是从Base 类继承的，所以也继承了其虚函数表，并没有创新新的虚函数表，只是在继承下来的表中添加了一项，所以大小为16字节。

再来看看一个虚继承的例子：

[cpp] view
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#include <iostream>

using namespace std;

class Base

{

public:

Base();

virtual ~Base();

void set_num(int num) //普通成员函数

{

a=num;

}

private:

int a; //占4字节

char *p; //4字节指针

};

class Derive:virtual public Base

{

public:

Derive():Base(){};

~Derive(){};

virtual void foo() { }

private:

static int st; //非实例独占

int d; //占4字节

};

int main(int argc, char *argv[])

{

cout<<sizeof(Base)<<endl;

cout<<sizeof(Derive)<<endl;

return 0;

}

输出结果为：12 20

这里由于虚继承而引入了一个间接的指针(vbc)，该指针是指向虚函数表的一个slot，表中存放着该slot中存放虚基类子对象的偏移量的负值。所以大小比之前多了4字节。就算同时虚继承自两个类，也只会有一个这样的间接指针，也就是大小也只多4字节。

说到这里，关于类对象大小问题的计算应该差不多了。

关于string的大小sizeof()的计算。

string 内部的实现是保存一个指针，sizeof(string)等同与sizeof(char *)，所以sizeof(string)的大小如果是32位平台的话是4.