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CPlusPlusThings/basic_content/sizeof/README.md
light-city dfe1c933b3 docs: address community issue feedback (#5 #338 #142 #246 #136 #303)
- const README: rewrite the space-saving claim per issue #5 follow-ups
  (constant-expression const vs #define immediates; which const qualify
  as constant expressions)
- const README: fix the class-section diagnosis per issue #338 (overload
  resolution picks the const overload; the restriction only surfaces
  once that overload is removed)
- sizeof README: virtual-inheritance result is compiler-dependent
  (GCC merges vbptr+vfptr -> 16, MSVC keeps them separate -> 32) #246
- static README: new section on internal linkage / access restriction
  with anonymous-namespace comparison #142
- 10-day practice: full problem list table + fixed day links #136
- new design_pattern/singleton/singleton_default.hpp: reusable
  thread-safe CRTP singleton template, compile+concurrency tested #303
2026-10-13 19:23:54 +08:00

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> 本文档由 [C++那些事网站](https://light-city.github.io/stories_things/cpp-things/sizeof/) 同步生成,网站版本含多语言与更新排版。
# C++ sizeof 运算符
首先来个总结,然后下面给出实际例子,实战!
- 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。
- 对于包含虚函数的类,不管有多少个虚函数,只有一个虚指针,vptr的大小。
- 普通继承,派生类继承了所有基类的函数与成员,要按照字节对齐来计算大小
- 虚函数继承,不管是单继承还是多继承,都是继承了基类的vptr。(32位操作系统4字节,64位操作系统 8字节)!
- 虚继承,继承基类的vptr。
## 1.原则1
```c++
/**
* @file blackclass.cpp
* @brief 空类的大小为1字节
* @author 光城
* @version v1
* @date 2019-07-21
*/
#include<iostream>
using namespace std;
class A{};
int main()
{
cout<<sizeof(A)<<endl;
return 0;
}
```
## 2.原则2
```c++
/**
* @file static.cpp
* @brief 静态数据成员
* 静态数据成员被编译器放在程序的一个global data members中,它是类的一个数据成员,但不影响类的大小。不管这个类产生了多少个实例,还是派生了多少新的类,静态数据成员只有一个实例。静态数据成员,一旦被声明,就已经存在。
* @author 光城
* @version v1
* @date 2019-07-21
*/
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
char b;
virtual void fun() {};
static int c;
static int d;
static int f;
};
int main()
{
/**
* @brief 16 字节对齐、静态变量不影响类的大小、vptr指针=8
*/
cout<<sizeof(A)<<endl;
return 0;
}
```
## 3.原则3
```c++
/**
* @file morevir.cpp
* @brief 对于包含虚函数的类,不管有多少个虚函数,只有一个虚指针,vptr的大小。
* @author 光城
* @version v1
* @date 2019-07-21
*/
#include<iostream>
using namespace std;
class A{
virtual void fun();
virtual void fun1();
virtual void fun2();
virtual void fun3();
};
int main()
{
cout<<sizeof(A)<<endl; // 8
return 0;
}
```
## 4.原则4与5
```c++
/**
* @file geninhe.cpp
* @brief 1.普通单继承,继承就是基类+派生类自身的大小(注意字节对齐)
* 注意:类的数据成员按其声明顺序加入内存,无访问权限无关,只看声明顺序。
* 2.虚单继承,派生类继承基类vptr
* @author 光城
* @version v1
* @date 2019-07-21
*/
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
char a;
int b;
};
/**
* @brief 此时B按照顺序:
* char a
* int b
* short a
* long b
* 根据字节对齐4+4+8+8=24
*
* 或编译器优化
* char a
* short a
* int b
* long b
* 根据字节对齐2+2+4+8=16
*/
class B:A
{
public:
short a;
long b;
};
/**
* 把A的成员拆开看,char为1,int为4,所以是1+(3)+4+1+(3)=12,()为字节补齐
*/
class C
{
A a;
char c;
};
class A1
{
virtual void fun(){}
};
class C1:public A1
{
};
int main()
{
cout<<sizeof(A)<<endl; // 8
cout<<sizeof(B)<<endl; // 16 或 24
cout<<sizeof(C)<<endl; // 12
/**
* @brief 对于虚单函数继承,派生类也继承了基类的vptr,所以是8字节
*/
cout<<sizeof(C1)<<endl; // 8
return 0;
}
```
## 5.原则6
```c++
/**
* @file virnhe.cpp
* @brief 虚继承
* @author 光城
* @version v1
* @date 2019-07-21
*/
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
virtual void fun() {}
};
class B
{
virtual void fun2() {}
};
class C : virtual public A, virtual public B
{
public:
virtual void fun3() {}
};
int main()
{
/**
* @brief GCC: 8 8 16(虚基类指针与虚函数表指针合并);MSVC/Windows: 8 8 32(虚基类指针与虚函数表指针分别存储),结果与编译器相关,见 issue #246
*/
cout<<sizeof(A)<<" "<<sizeof(B)<<" "<<sizeof(C);
return 0;
}
```