大卫的思维空间

自由的国度,思维的空间......
随笔 - 67, 文章 - 3, 评论 - 117, 引用 - 11

导航

<2004年6月>
303112345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930123
45678910

公告

大卫语:
我不是天生的王者,除了奋斗,我别无选择!
David's Motto:
Since I am not an inborn victor, I have no choice but strive!

留言簿(6)

随笔分类

随笔档案

文章分类

文章档案

相册

相关链接

搜索

最新评论

阅读排行榜

评论排行榜

对几组sizeof信息的分析

对于很多C++新手而言,对象或变量的sizeof信息总是让人捉摸不透,以下程序列举了几个典型的sizeof信息,希望能解答大家在使用sizeof时的疑问。
在列举这几个例子前需要说明以下几点:
1
、在Win32平台上,指针长度都是4字节,char*int*double*如此,vbptr(virtual base table pointer)、vfptr(virtual function table pointer)也是如此;
2
、对于结构体(或类),编译器会自动进行成员变量的对齐,以提高运算效率。自然对齐(natural alignment)也称默认对齐方式是按结构体的成员中size最大的成员对齐的,强制指定大于自然对齐大小的对齐方式是不起作用的。
3
、不推荐强制对齐,大量使用强制对齐会严重影响处理器的处理效率。

范例1(一个简单的C语言的例子)
void
 f(int arr[])
{

    cout << "sizeof(arr) = " << sizeof(arr) << endl; //当被作为参数进行传递时,数组失去了其大小信息
}

void
 main()
{

    char
 szBuf[] = "abc";
    cout << "sizeof(szBuf) = " << sizeof(szBuf) << endl; //输出数组占用空间大小

    char
* pszBuf = szBuf;
    cout << "sizeof(pszBuf) = " << sizeof(pszBuf) << endl; //输出的是指针的大小

    int
 iarr[3]; iarr;
    cout << "sizeof(iarr) = " << sizeof(iarr) << endl; //输出数组占用空间大小
    f(iarr);

    int
* piarr = iarr;
    cout << "sizeof(piarr) = " << sizeof(piarr) << endl; //输出指针的大小
}

范例2(一个涉及alignment的例子)
struct
 DATA1
{

    char
    c1; //偏移量0,累积size = 1
    char    c2; //偏移量1,累积size = 1 + 1 = 2
    short    si; //偏移量2,累积size = 2 + 2
};

struct
 DATA2
{

    char
    c1; //偏移量0,累积size = 1
    short    si; //偏移量1 + (1),累积size = 1 + (1) + 2 = 4
    char    c2; //偏移量4,累积size = 4 + 1 = 5,但按最大长度sizeof(short) = 2对齐,故最后取6
};

struct
 DATA3
{

    char
    c1; //偏移量0,累积size = 1
    double    d; //偏移量1 + (7),累积size = 1 + (7) + 8 = 16
    char    c2; //偏移量16,累积size = 16 + 1 = 17,但按最大长度sizeof(double) = 8对齐,故最后取24
};

#pragma pack(push,1) //强制1字节对齐
struct DATA4
{

    char
    c1; //偏移量0,累积size = 1
    double    d; //偏移量1,累积size = 1 + 8 = 9
    char    c2; //偏移量9,累积size = 9 + 1 = 10
};
#pragma pack(pop) //恢复默认对齐方式

struct
 DATA5
{

    char
    c1;
    double
    d;
    char
    c2;
};


void
 main()
{

    cout << "sizeof(DATA1) = " << sizeof(DATA1) << endl;
    cout << "sizeof(DATA2) = " << sizeof(DATA2) << endl;
    cout << "sizeof(DATA3) = " << sizeof(DATA3) << endl;
    cout << "sizeof(DATA4) = " << sizeof(DATA4) << endl;
    cout << "sizeof(DATA5) = " << sizeof(DATA5) << endl;
}


范例3(C++语言特征对sizeof的影响)
class
 CA
{
};


class
 CB : public CA
{

public
:
    void
 func() {}
};


class
 CC : virtual public CA
{
};


class
 CD
{

    int
 k; //私有成员
public:
    CD() {k = -1;}
    void
 printk() { cout << "k = " << k << endl; }
};


class
 CE : public CD
{
};


class
 CF
{

    virtual
 void func() {}
};


void
 main()
{

    cout << "sizeof(CA) = " << sizeof(CA) << endl; //为了区分不包含任何成员的类的不同的元素,编译器会自动为类添加一个匿名元素
    cout << "sizeof(CB) = " << sizeof(CB) << endl; //与上面类似,编译器也为CB添加了一个匿名元素
    cout << "sizeof(CC) = " << sizeof(CC) << endl; //虚拟继承中vbptr(virtual base table pointer)占用4个字节

    cout << "sizeof(CD) = " << sizeof(CD) << endl;
    cout << "sizeof(CE) = " << sizeof(CE) << endl; //访问权限控制是在编译期间由编译器控制的,所以虽然不能访问CD类的成员k,这里仍然占用了sizeof(int)大小的空间
    //下面的代码进一步说明上述观点,由于在复杂的类层次结构中,当涉及到虚函数或者虚拟继承等时,有些信息是运行期动态生成的,故请勿效仿以下方法对对象进行修改
    CE e;
    e.printk();
    memset(&e, 0, sizeof(CE));
    e.printk(); //从这里可以看出,上面的memset操作修改了CD类的私有成员k

    cout << "sizeof(CF) = " << sizeof(CF) << endl; //虚函数表指针占有4个字节
}

posted on 2004-06-23 08:33 大卫的思维空间 阅读(6371) 评论(12)  编辑 收藏

评论

# re: 对几组sizeof信息的分析

不都是4字节的说,以下这段代码你在 Dev-C++ 中试试看,是8而不是4,和VC++不同。

#include <iostream>
using namespace std;

struct Test
{
void fun( void ) {};
};

int main( void )
{
cout << sizeof(&Test::fun) << endl;

system( "Pause" );
return 0;
}
2004-06-23 09:01 | 周星星

# 呵呵,忘了注明编译器为VC++,没用过Dev-C++

但是Dev-C++的输出为什么是8字节呢?
2004-06-23 13:11 | billdavid

# 补充:

对象指针到底多大,没有定数,即使是在同一个编译器中也要区分 虚继承 和 多重虚继承 指针长度的不一样。
2004-07-12 19:53 | 周星星

# dev c++ && vc ++

试了后:
对于CA CB 。。CF 两个编译器结果均为:
sizeof(CA) = 1
sizeof(CB) = 1
sizeof(CC) = 4 //
sizeof(CD) = 4
sizeof(CE) = 4
sizeof(CF) = 4
由sizeof(CC)的结果为4看,dev c++和vc ++对 empty vitual base class 都做了特殊处理,所以都不是未做特殊处理时的8(在32位机器上)
这里的“特殊处理”来自书 《Inside C++ Model》p86页上部(下面的“这个策略”就是上面的”特殊处理“),原文这么说:
”......在这个策略之下,一个empty vitual base class被视为derived class object 最开头的一部分,也就是说它并没有花费任何的额外空间。这就节省了上述第2点的1bytes(译注:因为既然有了members,就不需要原本为了empty class 而安插的一个char),也就不再需要第3点所说的3bytes 的填补,只剩下第1点所说的额外负担。......“
原文中所说的第1,2,3点是稍前所说的决定类对象大小的三个因素:
1,语言本身所造成的额外负担(overhead) ...... //为支持vitual
2。编译器对于特殊情况所提供的优化处理 Vitual base class X subject 的1bytes大小也出现在class Y 和 Z身上。 ...... // 此处存在疑问
3。Alignment 的限制。...... //32位机对齐 4 个bytes

上面第2点的意思说那1个 bytes 来自 Vitual base class X subject 。我觉得这里是不是说的不大清楚。对于Vitual base class X subject ,它是作为共享部分放在derived class object 的最末尾,而这里的1bytes 是放在固定不变部分的尾端。我认为这里的1bytes是为支持derived class object 的 ”EMPTY特性“ 加进去的,而不是来自 Vitual base class X subject (就像p86页括号内译注所说的)。因为我认为对于Vitual 继承下来的 derived empty class X 类型来说,两个对象应该一样(只包含一个指向Vitual base class X subject 的指针,除去Vitual base class X subject 内的一个不同的char 讨论),所以也就应该认为derived class 头部的那1bytes 是为区分两个derived class object 加进去的。不知道我这样的认识对不对,你们说说。

附:dev c++ 和 vc++ 做的特殊处理就是去掉那多余的1bytes(这个时候多余的alignment也就不要了)而计算出来是4bytes 而不是 8( 1 bytes + 4 bytes 的 vbcptr + 3 bytes 的alignment)。
2004-11-19 09:57 | yihect

# 顺问:哪个编译器不做特殊处理的?

。。。
2004-11-19 10:00 | yihect

# 说明一下:

这里的 Vitual base class X 类似于楼主代码内的 class CA,derived class Y 和 Z类似于class CC。
2004-11-19 10:07 | yihect

# 我昨天贴的东西哪去了?

不好意思,是不是给帖错地方了?
2004-11-20 06:06 | yihect

# 简要记录sizeof和内存对齐 [TrackBack]

http://blog.vckbase.com/zhangjw_cn/archive/2005/08/09/10701.html
uvbs引用了该文章,地址:http://blog.csdn.net/UVBS/archive/2006/03/21/630971.aspx
2006-03-21 11:57 | uvbs

# sizeof、内存对齐和#pragma pack[TrackBack]

sizeof、内存对齐和#pragma pack
smallball引用了该文章,地址:http://blog.csdn.net/jackfromvia/archive/2006/05/12/725969.aspx
2006-05-12 14:12 | smallball

# 简要记录sizeof和内存对齐[TrackBack]

简要记录sizeof和内存对齐
zhy05引用了该文章,地址:http://blog.csdn.net/zhy05/archive/2007/06/06/1641479.aspx
2007-06-06 23:40 | zhy05

# #progma整理[TrackBack]

#pragma整理
hi_wyl引用了该文章,地址:http://blog.csdn.net/hi_wyl/archive/2007/07/19/1698646.aspx
2007-07-19 11:27 | hi_wyl

# 关于sizeof与#pragma pack[TrackBack]

对于结构体,在使用sizeof的时候会进行字节的对齐,对齐的规则如下: 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;
埋埋引用了该文章,地址:http://www.cnblogs.com/whu-gy/archive/2008/05/04/1182365.html
2008-05-06 14:40 | 埋埋
标题  
姓名  
主页
验证码 *
内容   
  登录  使用高级评论  Top
[使用Ctrl+Enter键可以直接提交]