C++类大小和静态成员/方法

类大小计算

• 空类的大小为1字节
• 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
• 字节对齐的问题。与C语言一致
• 没有继承的时候，存在虚函数则需要加上虚指针vptr（+4个字节)，如果有多个也只需要加上一个，因为只有一个虚指针。
• 虚基类指针：如果是虚继承，则子类的大小为：虚基类的大小 + 4个字节(用来存放指向虚基对象的指针）+子类新增成员的大小。

示例

#include <iostream>

using namespace std;

/**
 * 8=4(x)+4 (vptr)
 */
class A {
public:
    int x;

    virtual void func() {

    }
};

/**
 * 16=4(x)+4 (vptr)+4(y)+4(vbPtr)
 */
class B : virtual public A {
public:
    int y;

    virtual void funcB() {

    }
};


class B1 : virtual public A {
public:
    int z;

    virtual void funcB1() {

    }
};

/**
 * 16=4(x)+4 (vptr)+4(y)+4(B vbPtr)+4(A vbptr)+4（m）
 */
class C : virtual public B {
    int m;

    virtual void funcC() {

    }
};

/**
 * 16=4(x)+4 (vptr)+4(y)+4(B vbPtr)+4(A vbptr)+4（m）+4（z）+4(B1 vbptr)
 */
class D : public B, public B1 {
    int n;

    virtual void funcD() {

    }
};

int main() {
    A a;
    B b;
    C c;
    D d;
    cout << "sizeof(A)=" << sizeof(a) << endl;
    cout << "sizeof(B)=" << sizeof(b) << endl;
    cout << "sizeof(C)=" << sizeof(c) << endl;
    cout << "sizeof(D)=" << sizeof(d) << endl;
    return 0;
}

运行结果：

sizeof(A)=8
sizeof(B)=16
sizeof(C)=24
sizeof(D)=28

• sizeof(A)：x的大小，存在虚函数则有vptr
• sizeof(B)：x的大小，y的大小，存在虚函数则有vptr；虚继承，则还存在指向虚基类指针。
• sizeof(C)：x的大小，y的大小，m的大小，存在虚函数则有vptr；虚继承，则还存在指向虚基类指针。而基类也是虚继承，基类中也有一个指向虚基类指针。
• sizeof(D)

静态成员变量

• 静态变量必须在外部定义和赋值
  • a 不能在 main() 函数中定义
  • b 不能在类的构造函数中定义
• 必须要定义静态变量，否则该变量没有内存空间（类中只是申明）
• 类本身可以直接调用静态变量
• 静态变量依旧符合public、private、protect特性

示例

• 声明

//C.h
class C {
private:
    int a;
public:
    static int b;
};

• 定义

//C.cpp
#include "C.h"
int C::b=10;

• 使用

int main() {
    cout<<C::b<<endl;
    C::b=100;
    cout<<C::b<<endl;
    return 0;
}

静态方法

• 静态方法可以被类直接调用，但是同静态变量一样符合public、private、protect特性
• 静态成员函数不可以调用类的非静态成员。因为静态成员函数不含this指针。
• 静态成员函数不可以同时声明为 virtual或后缀const 函数。因为virtual就是用来区分是哪个对象调用了他，与静态方法矛盾。而后缀const是用来修饰this指针的，静态变量中不包含this指针。