C++ 为什么空类大小是1

       我们可能都知道,C++中空类的大小是1。

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#include <iostream>
class EmptyA {};
int main()
{   
    std::cout << "sizeof EmptyA " << sizeof(EmptyA) << std::endl;   
    return 0;
};

       结果如下:

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sizeof EmptyA 1

       然而在C语言中空结构体的大小是0,我们貌似可以理解,但为什么到C++中,空类的大小却是1呢?
       原因如下:
       实际上,这是类结构体实例化的原因,空的类或结构体同样可以被实例化,如果定义对空的类或者结构体取sizeof()的值为0,那么该空的类或结构体实例化出很多实例时,在内存地址上就不能区分该类实例化出的实例,所以,为了实现每个实例在内存中都有一个独一无二的地址,编译器往往会给一个空类隐含的加一个字节,这样空类在实例化后在内存得到了独一无二的地址,所以空类所占的内存大小是1个字节。
       实际上,这不是本文的重点,重点其实是想向大家分享一下C++中的空基类优化(EBO)技术。
       直接看代码:

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#include <iostream>
class EmptyA {};
class A
{   
    int a;
};
class B : public EmptyA
{   
    int b;
};
class D : public A
{   
    int d;
};
class C
{   
    int c;  
    EmptyA d;
};
int main()
{  
    std::cout << "sizeof EmptyA " << sizeof(EmptyA) << std::endl;    
    std::cout << "sizeof B " << sizeof(B) << std::endl;  
    std::cout << "sizeof C " << sizeof(C) << std::endl;   
    std::cout << "sizeof A " << sizeof(A) << std::endl;    
    std::cout << "sizeof D " << sizeof(D) << std::endl;   
    return 0;
};

       结果如下:

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sizeof EmptyA 1
sizeof B 4
sizeof C 8
sizeof A 4
sizeof D 8

       这里:
       1.空类EmptyA的大小是1,上面已经介绍过。
       2.类C的大小是8,因为int占四个字节,EmptyA占1个字节,再加上字节对齐,编译器补了4个字节,最后就是8。
       3.类A的大小是4,没啥毛病。
       4.类D的大小是8,因为int占4个字节,继承的A类也占4个字节,最后就是8。
       可以看到,类B的大小是4。
       为什么同样是继承。类D把类A的大小继承了下来。而类B的大小却是4,为什么没有把EmptyA的大小继承下来呢?
       这就是本文想分享的空基类优化(EBO)技术。具体其实上面的示例已经很清楚了,就是子类如果继承空类,并不会产生额外的大小,它的大小还是子类本身的大小。
       EBO技术有什么作用?
       我们普通开发者可能认为多那一两个字节没什么大不了的,但是在STL中,在精益求精、寸土必争的委员会大佬们那里,这至关重要,再贴下EBO在STL中的作用。

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template<typename _Tp, _Tp __v>
struct integral_constant
{   
    static constexpr _Tp                  value = __v;  
    typedef _Tp                           value_type;   
    typedef integral_constant<_Tp, __v>   type;
};
typedef integral_constant<booltrue>     true_type;
typedef integral_constant<boolfalse>    false_type;
template<>
struct __is_floating_point_helper<float>
    : public true_type { };
template<>
struct __is_floating_point_helper<double>
    : public true_type { };

       STL中各种空类继承,如果继承空类会给子类产生额外的大小,那还了得?
       我们可能平时用不到EBO技术,但还是建议了解,说不上哪天可以和面试官装一波呢。

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