C++对象模型(1):对象内存布局简介

我们知道当实例化一个类时,也就是产生一个对象时需要分配内存空间.那一个对象具体需要多少字节的内存空间? 通过些什么规则计算出来的?

假如有如下一个类

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类声明Arwen.h

class Arwen

{

public:

Arwen(void);

virtual ~Arwen(void);

int Age();

staticvoid
Height(int);

private:

int m_nAge;

staticint
s_nHeight;

};

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类源文件Arwen.cpp

#include "Arwen.h"

int Arwen::s_nHeight = 1; //记得初始化静态变量

Arwen::Arwen(void){ }

Arwen::~Arwen(void){ }

int Arwen::Age ()

{

return m_nAge;

}

void Arwen::Height(int
a)

{

s_nHeight = a;

}

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假如实例化上面这样一个类,在内存中是怎么样分配空间的呢?

我们知道一个类包括成数据成员(data members)和成员函数(member functions).

数据成员分为static 和 nonstatic

成员函数分为static , nonstatic, virtual

数据成员内存分配

static变量是在静态存储区(有人也叫数据段)分配空间.而nonstatic变量则在对象中分配空间.

所以static
int s_nHeight;是在静态存储区分配空间,不在对象空间的计算之内.int m_nAge;就需要4字节空间

成员函数内存分配

static和nonstatic成员函数都是在代码区(或者叫文本段)中分配内存.也不在对象内容的计算之内.

virtual成员函数(不管多少个),都只都只会在对象中插入一个指针,指向一个virtual table(这是保存在哪个地方?还没搞懂),virtual table里面保存着一堆指针,一个指针是指向类型信息,其他的都指向虚函数的地址.虚函数本身跟static和nonstatic成员函数一样是保存在代码区.

由于类Arwen中有虚函数,所有编译器会自动插入一个指针指向virtual table,指针在32位系统上是4位.

所以实例化类Arwen需要分配8字节的内存空间.int m_nAge的4字节,加上指向虚表的指针4字节.

你可以用sizeof(Arwen)计算下就会发现结果是8.

不过其实有时一些特殊情况会结果未必就是这样计算出来的值.例如一个类没有任何数据成员和虚成员函数,理就为0,但sizeof发现会是1,这是因为在内存中好歹要用点啥来唯一标志一个类.另外有时计算出来的值是7或其他啥不是2的整数倍,由于有个啥内存对象的机制(可能又会按成员数据对齐,整体对齐),最终sizeof的结果可能不太一样.

内存对齐详见:http://baike.baidu.com/view/4786260.htm