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[导读]我们可能都知道,C中空类的大小是1。#includeclassEmptyA{};intmain(){std::cout

我们可能都知道,C 中空类的大小是1。




#include
class EmptyA {};
int main() { std::cout << "sizeof EmptyA " << sizeof(EmptyA) << std::endl; return 0;};


结果如下:


sizeof EmptyA 1 然而在C语言中空结构体的大小是0,空结构体大小是0我们貌似可以理解,但为什么到C 中,空类的大小却是1呢?



原因如下:



实际上,这是类结构体实例化的原因,空的类或结构体同样可以被实例化,如果定义对空的类或者结构体取sizeof()的值为0,那么该空的类或结构体实例化出很多实例时,在内存地址上就不能区分该类实例化出的实例,所以,为了实现每个实例在内存中都有一个独一无二的地址,编译器往往会给一个空类隐含的加一个字节,这样空类在实例化后在内存得到了独一无二的地址,所以空类所占的内存大小是1个字节。



实际上,这不是本文的重点,重点其实是想向大家分享一下C 中的空基类优化(EBO)技术。



直接看代码:


#include
class EmptyA {};
class A { int a;};
class B : public EmptyA { int b;};
class D : public A { int d;};
class C { int c; EmptyA d;};
int main() { std::cout << "sizeof EmptyA " << sizeof(EmptyA) << std::endl; std::cout << "sizeof B " << sizeof(B) << std::endl; std::cout << "sizeof C " << sizeof(C) << std::endl; std::cout << "sizeof A " << sizeof(A) << std::endl; std::cout << "sizeof D " << sizeof(D) << std::endl; return 0;}; 结果如下:


sizeof EmptyA 1sizeof B 4sizeof C 8sizeof A 4sizeof D 8 这里:


  • 空类EmptyA的大小是1,上面已经介绍过。


  • 类C的大小是8,因为int占四个字节,EmptyA占1个字节,再加上字节对齐,编译器补了4个字节,最后就是8。


  • 类A的大小是4,没啥毛病。


  • 类D的大小是8,因为int占4个字节,继承的A类也占4个字节,最后就是8。



可以看到,类B的大小是4。



为什么同样是继承。类D把类A的大小继承了下来。而类B的大小却是4,为什么没有把EmptyA的大小继承下来呢?



这就是本文想分享的空基类优化(EBO)技术。具体其实上面的示例已经很清楚了,就是子类如果继承空类,并不会产生额外的大小,它的大小还是子类本身的大小。



EBO技术有什么作用?


我们普通开发者可能认为多那一两个字节没什么大不了的,但是在STL中,在精益求精、寸土必争的委员会大佬们那里,这至关重要,再贴下EBO在STL中的作用。


template<typename _Tp, _Tp __v>struct integral_constant { static constexpr _Tp value = __v; typedef _Tp value_type; typedef integral_constant<_Tp, __v> type;};
typedef integral_constant<bool, true> true_type;
typedef integral_constant<bool, false> false_type;
template<>struct __is_floating_point_helper: public true_type { };
template<>struct __is_floating_point_helper: public true_type { }; STL中各种空类继承,如果继承空类会给子类产生额外的大小,那还了得?




我们可能平时用不到EBO技术,但还是建议了解,说不上哪天可以和面试官装一波呢。



打完收工。






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