如果我在堆上声明一个类实例，它的所有成员也会在堆上吗？

Question

我想知道如果我在堆上声明一个类实例（new），它的成员是否也会在堆上，即使它们不是使用 new 关键字创建的？

Answer 1

假设我们这样声明一个类：

class Foo
{
private:
    std::string Bar;
public:
    Foo(std::string Bar);
}

当您创建该类的新对象时，它的数据成员将保存在 与对象本身相同的位置，这意味着如果您执行类似 Foo* f = new Foo("hello"); 的操作，所有数据都将保存在存储在堆中，但如果你这样做Foo f = Foo("hello");，它将存储在堆栈中。

为什么会这样？当你创建像foo这样的类对象时，它的数据成员被称为sub-objects，从内存的角度来看，类对象和它的子对象是一个，这意味着如果你创建一个foo的对象在堆上，它的所有子对象都将存储在堆上，并且它们与类对象本身是一回事。当您创建一个类的实例时，当您尝试访问它的数据成员时，您不会被重定向到其他地方，您只是访问对象本身的特定部分。

Answer 2

如果您考虑到docs：

与 C 一样，C++ 不定义布局，只定义必须满足的语义约束。因此，不同的实现会做不同的事情。

但通常情况下，有一个布局并且对象不会在不同的内存区域（函数除外）中拆分，因此它会一起进入堆或堆栈（在您的情况下为堆。）

对象表示

对于T 类型的对象，对象表示是unsigned char 类型的sizeof(T) 对象的序列（或等价的std::byte），从与T 对象相同的地址开始。

Answer 3

是的，您的类中的所有成员变量在内存中都是连续的。因此，如果您的类对象在堆中（使用 new 创建），则该对象将使用最多 sizeof(YourClass) 的内存。大小取决于其所有非静态成员的单独大小（也可能应用一些填充）。

class ExampleClass {
public:
    int first;
    float second;
};

void test() {
    ExampleClass *obj = new ExampleClass;

    std::cout << obj << " object address \n";
    std::cout << &obj->first << " first member address \n";
    std::cout << &obj->second << " second member address \n";

    delete obj;
}

Will print:
0x55c0f4c85eb0 object address
0x55c0f4c85eb0 first member address
0x55c0f4c85eb4 second member address