（二）C++类的内存大小计算

计算一个类对象的大小规律：

    1、空类、单一继承的空类、多重继承的空类所占空间大小为：1（字节，用于标记对象地址）；

    2、一个类中，虚函数本身、成员函数（包括静态与非静态）和静态数据成员都是不占用类对象的存储空间的；

    3、因此一个对象的大小≥所有非静态成员大小的总和（包括动态分配的变量...）；

    4、当类中声明了虚函数（不管是1个还是多个），那么在实例化对象时，编译器会自动在对象里安插一个指针vPtr指向虚函数表VTable；

    5、虚继承的情况：虚继承的实现是通过一个虚基类指针列表；由于涉及到虚函数表和虚基表，会同时增加一个（多重虚继承下对应多个）vfPtr指针指向虚函数表vfTable和一个vbPtr指针指向虚基表vbTable，这两者所占的空间大 小为：8（或8乘以多继承时父类的个数）；

    6、在考虑以上内容所占空间的大小时，还要注意编译器下的“补齐”padding的影响，即编译器会插入多余的字节补齐（对齐规则见下面）；

    7、类对象的大小=各非静态数据成员（包括父类的非静态数据成员但都不包括所有的成员函数）的总和+ vfptr指针(多继承下可能不止一个)+vbptr指针(多继承下可能不止一个)+编译器额外增加的字节。

一、非虚单继承

计算顺序：父类大小（虚函数指针+数据成员）自己数据成员大小

底层原理可以理解为：

1、子类继承了父类的虚函数表和虚函数表指针。

2、若子类重写了父类的虚函数，则更新虚函数表中虚函数的地址为重写后函数地址。

二、非虚类多继承

计算顺序：从左到右计算父类大小（父类计算方法：虚指针大小自己数据成员大小）自己数据成员

底层原理可理解为：

1、子类继承了各个父类的虚函数表和虚函数指针（每个父类都有单独的虚函数指针和虚函数表）

2、子类将自己的虚函数信息更新到第一个父类的虚函数表中

三、虚继承的钻石继承：

计算顺序：从左到右计算直接父类大小（父类大小计算方法：虚函数指针+虚基类指针+成员数据）自己的数据最顶层父类的虚虚函数指针（前提是虚函数）最顶层父类数据

 

综上总结：

1、单个类大小 = 虚函数表指针（如果存在虚函数）+数据成员大小

2、非虚继承（包括：单继承、多继承）场景：

子类继承第一个父类的虚函数表和虚函数指针，并更新第一个父类的虚函数表。

子类大小 = 各父类大小（从左右，父类计算包括虚函数指针） + 子类自己成员函数大小

3、虚继承场景：

1）中间派生类大小 = 虚函数表指针+虚基类表指针+数据成员大小

2）子类大小 = 各父类大小（从左右，父类计算包括虚函数指针、虚基表指针） + 子类自己成员函数大小+最顶层父类大小

 

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C++内存对其规则：

1、第一个数据成员放在offset为0的地方，以后每个数据成员的对齐按照#pragma pack指定的数值和这个数据成员自身长度中，比较小的那个进行（只要存放位置是这个值得整数倍）。

2、在数据成员完成各自对齐之后，类(结构或联合)本身也要进行对齐，对齐将按照#pragma pack指定的数值和结构(或联合)最大数据成员长度中，比较小的那个进行。

　　很明显#pragma pack(n)作为一个预编译指令用来设置多少个字节对齐的。值得注意的是，n的缺省数值是按照编译器自身设置，一般为8，合法的数值分别是1、2、4、8、16。

　　即编译器只会按照1、2、4、8、16的方式分割内存。若n为其他值，是无效的。