类对象的成员函数的内存分配

Memory allocation of member functions of a class object

本文关键字：内存 分配 函数 成员 对象      更新时间：2023-10-16

对于一个简单的C++程序。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Student
{ 
     float gpa;
     public:
     void read()
     {
         cin>>gpa;
     }
     void display()
     {
           cout<<"STUDENT GPA : "<<GPA<<endl;
     }
 };
 void main()
 {
     Student s1;
 }

对于对象s1，必须在主内存中分配4个字节。但是当选中时，分配的内存略高于4字节，因为成员函数、构造函数和析构函数分配了一些内存。！如何计算所有函数的大小，是否可以通过减少这些额外的分配来优化代码。？

但当检查时，分配的内存略高于4字节

正确。

因为成员函数、构造函数和析构函数会分配一些内存。

不正确。这是因为在您的情况下需要内存对齐，在其他情况下是因为虚拟函数需要某种形式的表，该表需要一个指向它的指针。构造函数、析构函数和方法的内存成本是一次性支付的，而不是每个对象。

所有功能的大小是如何计算的

事实并非如此。

有可能通过减少这些额外的分配来优化代码吗。？

当然，但这对sizeof对象没有影响。

首先，这显然是一个实现细节。我的意思是，不同的编译器或编译选项可能会导致不同的值。但是，由于这里没有虚拟函数（*），因此方法、构造函数和析构函数在对象本身中不需要任何空间。

并且（在修复了代码中的一些错误和警告之后：main应该是int而不是void，GPA应该是gpa…）只在32位架构上显示sizeof（clang版本3.4.1:

 int main()
 {
     Student s1;
     cout << "Size: " << sizeof(s1) << endl;
     return 0;
 }

显示…：

Size: 4

但在64位体系结构上，或者如果使用#pragma pack(8) ，它可能是8

（*）仍然是一个实现细节，但虚拟函数通常被实现为vtables，即虚拟函数表。这意味着该对象包含指向该对象的虚拟函数表的指针（只有1个指针），或者直接包含该表的副本（每个虚拟函数一个指针）。构造函数不是虚拟的，也不占用任何空间，但虚拟析构函数使用vtable中的一个条目。

对于对象s1，必须在主内存中分配4个字节。

他们没有。您只在单个函数中使用对象，不使用指针或引用对其进行操作，并且它只包含一个float字段，因此编译器可能决定将该字段存储在寄存器中，而不是存储在内存中。

此外，您实际上并没有使用该字段，因此编译器可能根本没有分配变量和字段，因为这是一种不可观察的优化。

要显示这一点，您可以查看代码的反汇编（在x64上使用带有-O3的clang 3.3）：

main:
        xorl    %eax, %eax
        ret

请注意，这些代码所做的只是将EAX寄存器清零，这只是隐含的return 0;。

相关文章：