一個類創(chuàng)建的對象所占據(jù)的內(nèi)存空間是多少？

1. 非靜態(tài)的數(shù)據(jù)成員的總和大小
2. 邊界對齊（操作系統(tǒng)會根據(jù)計算機(jī)的位數(shù)，將數(shù)據(jù)按照字長來對齊）
3. 為了支持virtual機(jī)制，而產(chǎn)生的額外負(fù)擔(dān)

Q1：一個空類的大小是多少？

class empty_class {
};

int main() {
    empty_class e;
      //輸出的結(jié)果是1
    cout << sizeof(e) << endl;
}

輸出的結(jié)果是1；
A1:也就是說一個空類的大小是1。

Q2:如何分析一個正常的類的大小？

class test_class {
private:
    int val;
};

int main(){
    test_class t;
     //輸出4
    cout << sizeof(t) << endl;
}

輸出的結(jié)果是4，也就是說對象的大小是對象里面的數(shù)據(jù)成員的大小。

class test_class {
public:
    void fun2() {
        cout << "func2" << endl;
    }

    void fun3() {
        cout << "func3" << endl;
    }

    void fun1() {
        cout << "func1" << endl;
    }
};

int main(){
    test_class t;
    //輸出是1，因為沒有數(shù)據(jù)成員，都是成員函數(shù)，但是成員函數(shù)是不占據(jù)空間的
    cout << sizeof(t) << endl;
}

輸出是1，因為沒有數(shù)據(jù)成員，都是成員函數(shù)，但是成員函數(shù)是不占據(jù)空間的

Q3:如何分析一個繼承類的對象的大??？

class Animal {
private:
    int loc;
    int id;
public:
    void getid() {
        cout << id << endl;
    }

    void getloc() {
        cout << loc << endl;
    }

    void print() {
        cout << loc << endl;
        cout << id << endl;
    }
};

class Bear : public Animal {
private:
    char name[8];
    int age;

public:
    void getage() {
        cout << age << endl;
    }
};

int main(){
    Animal a;
    //a 里面有兩個int的數(shù)據(jù)成員，大小是4*2
    cout << sizeof(a) << endl;

    Bear b;
    //基類對象的大小是8+ 派生類里面的大小 8*1+4 ，也就是8+8+4=20
    cout << sizeof(b) << endl;
}

Q4:一個帶有虛函數(shù)的類的大小

class myclass {
public:
    int val;
    virtual void print() {
        cout << "123" << endl;
    }
};

int main() {
    myclass m;
    // 輸出的結(jié)果是8
    cout << sizeof(m) << endl;
}

注意這里輸出的結(jié)果是8，為什么是8呢？ 是因為如果一個類包含了虛函數(shù)，那么創(chuàng)建對象的時候，對象里面就會多一個虛函數(shù)的指針，所以是8。但是如果去掉了virtual，輸出的結(jié)果就是4了。

這個其實告訴我們很重要的一點：
對于一個類創(chuàng)建的對象，這個對象里面保存的不僅僅是數(shù)據(jù)成員，還有一個就是虛函數(shù)指針。

所以，在構(gòu)造函數(shù)，拷貝構(gòu)造函數(shù)，賦值構(gòu)造函數(shù)等等，都需要考慮這個虛指針的情況。

Q5:體現(xiàn)內(nèi)存對齊的

class char_class {
public:
    char c[1];
    int val;
};

char_class ss;
//輸出的結(jié)果是 8
cout<<sizeof(ss)<<endl;

但是
class char_class {
public:
    char c[1];
};
char_class ss;
//輸出的結(jié)果是 1
cout<<sizeof(ss)<<endl;

這兩個不同的輸出，體現(xiàn)了內(nèi)存對齊的原則。

對于有virtual的class的對象的分析

對于有virtual的class，每個對象里面還會有一個vptr（虛指針） 4個字節(jié)。

#include <iostream>
#include <typeinfo>
using namespace std;

typedef void(*Fun)(void);  //函數(shù)指針
// //關(guān)于為什么要這樣寫：https://www.cnblogs.com/windlaughing/archive/2013/04/10/3012012.html

class Parent 
{
public:
    int iparent;
    Parent() :iparent(10) {}
    virtual void f() { cout << " Parent::f()" << endl; }
    virtual void g() { cout << " Parent::g()" << endl; }
    virtual void h() { cout << " Parent::h()" << endl; }
};


class Child : public Parent 
{
public:
    int ichild;
    Child() :ichild(100) {}
    virtual void f() { cout << "Child::f()" << endl; }
    virtual void g_child() { cout << "Child::g_child()" << endl; }
    virtual void h_child() { cout << "Child::h_child()" << endl; }
};

class GrandChild : public Child 
{
public:
    int igrandchild;
    GrandChild() :igrandchild(1000) {}
    virtual void f() { cout << "GrandChild::f()" << endl; }
    virtual void g_child() { cout << "GrandChild::g_child()" << endl; }
    virtual void h_grandchild() { cout << "GrandChild::h_grandchild()" << endl; }
};

int main()
{
    Fun pFun = NULL;
    GrandChild gc;

    int** pVtab = (int**)&gc;
    cout << "[0] GrandChild::_vptr->" << endl;
    for (int i = 0; pVtab[0][i] != NULL; i++) 
    {
        pFun = (Fun)pVtab[0][i];
        cout << "    [" << i << "] ";
        pFun();
    }
    cout << "[1] Parent.iparent = " << (int)pVtab[1] << endl;
    cout << "[2] Child.ichild = " << (int)pVtab[2] << endl;
    cout << "[3] GrandChild.igrandchild = " << (int)pVtab[3] << endl;

    return 0;
}

這個對象的內(nèi)存布局，如下：

這個就是這個對象的內(nèi)存布局.png