C ++: Який розмір об'єкта порожнього класу?

Мені було цікаво, який може бути розмір об’єкта порожнього класу . Це, безумовно, не може бути 0 байт, оскільки слід мати можливість посилатися на нього та вказувати на нього як на будь-який інший об’єкт. Але, наскільки великий такий об’єкт?

Я використовував цю невелику програму:

#include <iostream>
using namespace std;

class Empty {};

int main()
{
    Empty e;
    cerr << sizeof(e) << endl;
    return 0;
}

Вихід, який я отримав як на компіляторах Visual C ++, так і на Cygwin-g ++, становив 1 байт ! Це мене трохи здивувало, оскільки я очікував, що воно буде мати розмір машинного слова (32 біта або 4 байти).

Хтось може пояснити, чому розмір 1 байт? Чому б не 4 байти? Це також залежить від компілятора чи машини? Крім того, чи може хтось дати більш зумовлену причину, чому порожній об’єкт класу не буде розміром 0 байт?

Цитуючи FAQ про стиль та техніку Bjarne Stroustrup C ++ , причина розміру не дорівнює нулю - "Для того, щоб адреси двох різних об'єктів були різними". І розмір може бути 1, тому що вирівнювання тут не має значення, оскільки насправді немає на що подивитися.

Стандарт стверджує, що всі більшість похідних об'єктів мають розмір ()> = 1:

Якщо це не бітове поле (class.bit), найбільш похідний об'єкт повинен мати ненульовий розмір і повинен займати один або кілька байтів сховища. Суб'єкти базового класу можуть мати нульовий розмір. ISO / IEC FDIS 14882: 1998 (E) вступ.об'єкт

Це справді деталь реалізації. Колись давно я думав, що це може бути нульовим байтом або тисячею байт, що це не має відношення до мовної специфікації. Але, переглянувши стандарт (розділ 5.3.3), sizeofвизначається як завжди повертається один або більше, незалежно від того.

Розмір найбільш похідного класу повинен бути більшим за нуль.

Це потрібно для, крім іншого, дозволяє обробляти масиви об'єктів та покажчики на них. Якщо вашим елементам було дозволено нульовий розмір, то це &(array[0])було б ідентично &(array[42]), що спричинить всі види хаосу для ваших циклів обробки.

Причина, через яку це може бути не машинне слово, полягає в тому, що в ньому немає елементів, які фактично вимагають його вирівнювання на межі слова (наприклад, ціле число). Наприклад, якщо ви розміщуєте char x; int y;всередині класу, мій GCC розміщує його на вісім байтів (оскільки другий int повинен бути вирівняний у цій реалізації).

Є виняток: масиви 0 довжини

#include <iostream>

class CompletlyEmpty {
  char NO_DATA[0];
};

int main(int argc, const char** argv) {
  std::cout << sizeof(CompletlyEmpty) << '\n';
}

Навіть незважаючи на те, що для порожнього класу не потрібно призначати жодної пам'яті, але для того, щоб робити об'єкти порожніх класів, компілятор призначає мінімальний об'єм пам'яті, який може бути призначений, а це 1 байт. Таким чином компілятор може однозначно розрізнити два об'єкти одного і того ж порожнього класу та зможе призначити адресу об’єкта вказівнику порожнього класу.

Я думаю, що може бути корисним посилання на відповідь, що пояснює це також добре. Це приблизно boost::compressed_pairна Logan Капальді .

Це може допомогти u :-) http://bytes.com/topic/c/insights/660463-sizeof-empty-class-structure-1-a

Розмір порожнього класу або структури дорівнює 1

Причина цього відбувається зводиться до належного впровадження стандарту, одна з речей, за якою стандарт C ++ говорить, це те, що "жоден об'єкт не повинен мати таку саму адресу в пам'яті, як будь-яка інша змінна" .... Який найпростіший спосіб забезпечити це? Переконайтесь, що всі типи мають ненульовий розмір. Щоб досягти цього, компілятор додає байт-манекен структурам і класам, які не мають членів даних і віртуальних функцій, щоб вони мали розмір 1, а не розмір 0, і тоді їм гарантовано буде мати унікальну адресу пам'яті.

Виділення 1 байта для порожнього класу залежить від компілятора. Компіляторам необхідно переконатися, що об'єкти перебувають у різних місцях пам'яті, і їм потрібно призначити об’єкту ненульовий розмір пам'яті. Слухайте нотатки до цієї теми тут: http://listenvoice.com/listenVoiceNote.aspx?id=27

Хоча компілятори виділяють ненульовий розмір порожньому класу, вони також роблять оптимізацію, коли нові класи виводяться з порожніх класів. Послухайте про оптимізацію порожньої бази на питаннях інтерв'ю для програмування Listen + Voice.

Причина для класу, який не має членів даних, але має байт розміру 1, полягає в тому, що цей * сильний текст * повинен зберігатися в пам'яті, щоб посилання або вказівник могли вказувати на об'єкт цього класу

порожній клас -це клас не містить жодного вмісту.

будь-який клас, який не порожній, буде представлений його вмістом у пам'яті.

тепер, як порожній клас буде представлений в пам'яті? оскільки у нього немає вмісту, який не може показати своє існування в пам'яті, але клас присутній, обов'язково потрібно показати його присутність у пам'яті. Для відображення порожньої присутності класу в пам'яті потрібно 1 байт.

Я думаю, що це так, оскільки 1 байт - це найменший блок пам'яті, який можна використовувати як заповнювач, і він не може надати нульовий розмір, оскільки неможливо буде створити масив об’єктів ..

і те, що ви сказали: "Це мене трохи здивувало, оскільки я очікував, що воно буде розміром із машинного слова (32 біти або 4 байти)". буде вірно для довідкової змінної (macine слова) типу порожній (), а не розміру самого класу (який є абстрактним типом даних),

Я думаю, що це питання представляє лише теоретичний інтерес, але не має значення на практиці.

Як вже вказували інші, похід з порожнього класу не приносить ніякої шкоди, оскільки це не затребує зайвої пам'яті для частини базового класу.

Більше того, якщо клас порожній (це означає, що він - теоретично - не потребує пам’яті для певного екземпляра, тобто не має нестатичних членів даних або віртуальних функцій членів), то всі його членські функції можуть так само добре (і слід) визначати як статичну. Тому не потрібно ніколи створювати екземпляр цього класу.

Підсумок: Якщо ви виявите, що ви пишете порожній клас X, просто зробіть всі функції учасника статичними. Тоді вам не потрібно буде створювати X-об’єкти, і похідні класи ніяким чином не впливатимуть.

#include<iostream>
using namespace std;


    class Empty { };
    int main()
    {
        Empty* e1 = new Empty;
        Empty* e2 = new Empty;

        if (e1 == e2)
            cout << "Alas same address of two objects" << endl;
        else
            cout << "Okay it's Fine to have different addresses" << endl;

        return 0;
    }

Вихід: Гаразд, це добре, щоб мати різні адреси

Повернення розміру 1 гарантує, що два об'єкти не матимуть однакової адреси.

Небезпечно, щоб два різних об'єкти мали різні адреси. Різні об’єкти повинні мати різні адреси, тому розмір порожнього класу завжди становить 1 байт.

Я думаю, що якщо розмір порожнього класу дорівнює нулю, це означає, що його не існує. Щоб він існував (клас), він повинен мати принаймні 1 байт, оскільки цей байт є адресою пам'яті / довідки.

Саме через цей покажчик, хоча вказівник (ціле число) становить 4 байти, але він відноситься до одного місця пам'яті (одного блоку), який становить 1 байт.