为什么在C++中空类的大小不为零？

本文概述

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预测以下程序的输出？

CPP

#include<iostream>
using namespace std;
 
class Empty {};
 
int main()
{
   cout << sizeof (Empty);
   return 0;
}

输出如下

1

空类的大小不为零。通常是1字节。确保两个不同的对象具有不同的地址是非零的。请参见以下示例。

CPP

#include<iostream>
using namespace std;
 
class Empty { };
 
int main()
{
     Empty a, b;
 
     if (&a == &b)
       cout << "impossible " << endl;
     else
       cout << "Fine " << endl;
 
    return 0;
}

输出如下

Fine

由于相同的原因(不同的对象应该具有不同的地址), ” new”总是返回指向不同对象的指针。请参见以下示例。

CPP

#include<iostream>
using namespace std;
 
class Empty { };
 
int main()
{
     Empty* p1 = new Empty;
     Empty* p2 = new Empty;
 
     if (p1 == p2)
         cout << "impossible " << endl;
     else
         cout << "Fine " << endl;
 
     return 0;
}

输出如下

Fine

现在猜测以下程序的输出(这很棘手)

CPP

#include<iostream>
using namespace std;
 
class Empty { };
 
class Derived: Empty { int a; };
 
int main()
{
     cout << sizeof (Derived);
     return 0;
}

输出如下

4

请注意, 输出不大于4。有一个有趣的规则, 说空的基类不需要用单独的字节表示。因此, 在基类为空的情况下, 编译器可以自由进行优化。作为练习, 请在编译器上尝试以下程序。

CPP

// Thanks to Venki for suggesting this code.
#include <iostream>
using namespace std;
 
class Empty {
};
 
class Derived1 : public Empty {
};
 
class Derived2 : virtual public Empty {
};
 
class Derived3 : public Empty {
     char c;
};
 
class Derived4 : virtual public Empty {
     char c;
};
 
class Dummy {
     char c;
};
 
int main()
{
     cout << "sizeof(Empty) " << sizeof (Empty) << endl;
     cout << "sizeof(Derived1) " << sizeof (Derived1) << endl;
     cout << "sizeof(Derived2) " << sizeof (Derived2) << endl;
     cout << "sizeof(Derived3) " << sizeof (Derived3) << endl;
     cout << "sizeof(Derived4) " << sizeof (Derived4) << endl;
     cout << "sizeof(Dummy) " << sizeof (Dummy) << endl;
 
     return 0;
}

输出如下

sizeof(Empty) 1
sizeof(Derived1) 1
sizeof(Derived2) 8
sizeof(Derived3) 1
sizeof(Derived4) 16
sizeof(Dummy) 1

资源：

http://www2.research.att.com/~bs/bs_faq2.html

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