C++类的存储及类对象内存结构

本文分两部分，前半部分讲类的存储后半部分讲类的内存结构。 C++类的存储 c++中最重要的就是类，那么一个类的对象，它在内存中如何存储的？它占 内存中多少个字节？ 首先确定类的构成： 1，数据成员：可以是内置类型，类类型。 2，函数成员：虚函数，非虚函数 1）数据成员 内置类型对齐原则 内置类型就是常用的：char,short,long,int,float,double. 这些内置类型在类的对象中对齐方式，字节为单位（在c 中结构体也是一样的） char 1 short 2 long 4 int 4 float 4 fouble 8 类类型对齐原则（c 中就是结构体对齐原则） 取类中最长的数据成员作为对齐原则。例如，类中最长为 double,那么就是8 个字节。 2）函数成员 函数成员是不占用内存中类的对象的字节。为什么呢，你可以这样理解，c++中为了兼容c 也允许struct 作为类的声明。在c 中struct 是用来声明结构体类型的，只不过c 中的结构 体没有函数成员。 同样 c++中允许的函数成员，只不过是类给函数提供了一个作用域。 一个对象调用函数的时候，可以等价为普通函数的调用 例如：

这对象b 的内存大小sizeof(b)=24(字节为单位） 解释： d 放在起始位置0 到7，占8 个字节。 c 是char 要1 字节对齐，所以放在位置8，占1 个字节。 b 是类类型，在1 中可以知道它是8 字节对齐的，所以前面要空7 个字节，它从位置16 开始存储，一直到23，占8 个字节。 最后类要按照他最长的数据成员对齐，就是d 也就是8 字节对齐，因为已经占用了24 个字 节，24 是对齐8 的，所以不用额外增加字节数了。最后sizeof(a)=24。 例子eg.3:

你知道sizeof(c)=多少吗？ 答案：首先存储字符变量c，0位置存储，占1个字节；然后存储整型变量i1，4个字节对齐，因此从4~7位置存储，占4个字节；然后存储双精度变量d,从8~15位置存储，占8个字节；最后存储整型变量i2，从位置16~19存储占4个字节；最后对齐到最长的（8个字节），及补全20~23位置，整个占24个字节。 下面说下特殊的，就是 c 中没有的。 【1】类中有虚函数的时候 我们在一开始的时候，就说了成员函数中有虚函数。c++为了处理多态，所以引入虚函数， 在一个类对象存储空间中，第一个位置需要4 个字节来存储一个指针。这个指针是指向改 类的虚函数表的。也就是这个指针的值就是改类的虚函数表的地址。所以就比上面说的多了 4 个字节。 例如： class D { public: virtual void f(){}; double d; } D d; sizeof(d)=16; 【2】派生类内存大小 例如： class E:D { int d0; char c; int d1; }; E e; sizeof(e)=32; 解释： 基类中有虚函数，所以派生类对象一开始要 4 个字节存储指向虚函数表的指针。 然后继承 D 中的数据成员double d; 它要8 字节对齐，所以前面空4 个字节。 下面就开始存储 d0,c,d1.最后类对齐可计算得到32.

类对象内存结构 首先介绍一下C++中有继承关系的类对象内存的布局： 在C++中，如果类中有虚函数，那么它就会有一个虚函数表的指针__vfptr，在类对象最开始的内存数据中。之后是类中的成员变量的内存数据。 对于子类，最开始的内存数据记录着父类对象的拷贝（包括父类虚函数表指针和成员变量）。 之后是子类自己的成员变量数据。 对于子类的子类，也是同样的原理。但是无论继承了多少个子类，对象中始终只有一个虚函数表指针。 为了探讨C++类对象的内存布局，先来写几个类和函数 首先写一个基类： class Base { public: virtual void f() { cout