cpp-对象模型 - YHT's Note Repo

%% # 纲要 > 主干纲要、Hint/线索/路标 # Q&A #### 已明确 #### 待明确 > 当下仍存有的疑惑 **❓ 有什么问题？** # Buffer ## 闪念 > sudden idea ## 候选资料 > Read it later %% # C++中的对象模型（对象的内存模型） > **对象** (`class object`)，也称 "**类的实例对象**" ![[_attachment/02-开发笔记/01-cpp/类与对象/cpp-对象模型.assets/IMG-cpp-对象模型-7D6E33ED478AF842BAA1D3C53819E6D9.png|662]] # 类成员实例 - **类**导出的部分：（**仅一份实体**，所有类的实例成员共享） - **静态数据成员** - **非内联成员函数** - **==虚函数表==**（virtual table，vtbl） - **类实例对象**包含的部分：（每个实例对象持有一份独立实体） - **非静态数据成员** - **==虚函数指针==**（vptr） => 指向 "**类的虚函数表**"； --- > [!NOTE] 虚函数表指针的设置和重置由类的构造函数、析构函数和拷贝赋值运算符自动完成。 %% ###### Deprecated - 每个==**类实例对象**==独立持有一份 **"非静态数据成员" 的实体**。 - **类的==静态数据成员==只存在一个实体**，被所有类实例对象共享。 - 类的**所有==非内联成员函数==（静态、非静态成员函数）都只存在一个实体**。 - 关于虚函数： - **每个 class（而非 object）持有一张==虚函数表**==（virtual table, **vtbl**）， - 表中存放着**指向其各个虚函数**的==**指针**==。 - 每个 class 所关联的 `type_info` 对象（用以支持 RTTI）也经由 virtual table 被指出来，通常置于表格的第一个 slot； - **每个类实例对象中持有一个==指针**== **vptr**，指向==**类的虚函数表**==。 %% # 对象的内存大小 C++中一个类的实例对象所占内存大小**由以下三点决定** [^1]： - （1）**所有==非静态==成员变量的总大小**（包括 **==继承==** 而来的**基类的非静态数据成员**） - （2）**字节对齐**（为满足对齐要求，**编译器可能会在成员变量之间插入填充字节**（padding）) - （3）**==虚指针==**（指向对象所属类的虚函数表的指针 `vptr`） - 如果一个类**有虚函数**，**编译器会为每个对象添加一个指向虚函数表的指针**。 > [!info] **空类（empty class）** 的实例对象至少==占 1 字节大小==，而不是不占内存空间。 > > 虽然空类没有任何数据成员，但编译器会为每个空类的对象 **分配至少一个字节的空间，以==确保不同的对象有不同的地址==**。 > 如果不占内存，那么空类就无法实例化。 > [!example] 示例 > > ```cpp > class MyClass { > int a; // 4字节(取决于平台) > char b; // 1字节 > static int c; // 静态数据成员不计入实例对象的大小. > }; > > class Derived : public MyClass { > double d; // 8字节(取决于平台) > }; > ``` > > 在大多数 64 位平台上，`MyClass` 的大小应当是 8 字节（char 后补 3），而 `Derived` 的大小应当是 16 字节。 # 参考资料 # Footnotes [^1]: 《深度探索 C++对象模型》P27