sizeof()：一个类的大小与其成员的大小不一样？答案

【问题标题】：sizeof(): the size of a class isn't the same as the size of it's members together?sizeof()：一个类的大小与其成员的大小不一样？
【发布时间】：2011-04-23 06:35:00
【问题描述】：

首先，在我的系统上保持以下状态：sizeof(char) == 1 和 sizeof(char*) == 4。很简单，当我们在下面计算类的总大小时：

class SampleClass { char c; char* c_ptr; };

我们可以说sizeof(SampleClass) = 5。但是，当我们编译代码时，我们很容易看到sizeof(SampleClass) = 8。

所以问题是“计算的问题在哪里？” :S

语言：C++
编译器：gcc 4.4.0
操作系统：Tinycore

【问题讨论】：

“每个人都知道一个 char 占用 1 个字节，而一个指针占用 4 个字节” 人们不知道这一点，因为它不是真的，除非在一组选定的架构上。近年来非常常见的场景，但是对于所谓的“事实”中的任何一个都没有根本性。请注意，sizeof(char) 是 1，但 not 是否意味着一个字符是 8 位。
绝对你是对的，但由于我在问题的最后一行定义，它仅限于我拥有的环境（32 位拱门，32 位操作系统）。无论如何，谢谢你的警告。
即使说您使用的是 32 位机器也不能证明这些陈述中的任何一个都是正确的。您习惯使用的机器是 32 位字，但具有 8 位字节寻址能力。可能存在只能寻址 32 位块的 32 位字的机器，在这种情况下，原始字符必须为 32 位，sizeof(void *) 很可能是 1（现在是时候了实现压缩字符类型以避免在每个 char 上浪费 24 位）。要做出这样的声明，您必须命名架构和编译器（包括版本）。
仅供参考，操作系统：tinycore 3 编译器：gcc4.4.0 架构：atom x86
@dmckee：这样的环境不会是 linux（至少，不是我们所知道的 linux。也许是受 linux 启发的东西）。 POSIX 要求 CHAR_BIT 完全是 8。当然，通过仿真，您可以在该硬件之上的某个地方运行 linux，或者您可以在 linux 之上的某个地方提供该环境，但在任何一种情况下，当谈到 32 -bit-char 环境将其描述为“32 位 linux”是错误的。提问者说“32位linux”，这足以告诉我们char和char*的大小。

标签： c++ char sizeof pointers

【解决方案1】：

这是由填充引起的。
编译器正在添加填充：

尽可能快地访问成员
还可以制作对象包的数组，以便高效访问元素。

因此，大小为 1 的对象可以对齐到 1 字节边界，并且仍然易于/高效地读取。虽然大小为 4 的对象需要在 4 字节边界上对齐（根据您的编译器而定（从技术上讲，您可以对齐到 1 字节边界，但这意味着您通常需要多条指令来提取和组合，因此写入 4 字节边界更有效））。

因此，为了结构的最佳对齐，最好按大小对成员进行排序（最大在前），这将为您在大多数正常情况下提供最佳打包策略。

不过，这不会阻止您的对象为 8 个字节。
由于编译器还考虑到您的类可以在数组中使用。因此，数组中的每个元素都需要对齐，以便每个元素的最大成员正确对齐。

【讨论】：

【解决方案2】：

编译器通常会在结构中添加填充以在字边界上对齐它们（因为访问字对齐的位置需要更少的内存访问，因此速度更快）。

因此，即使char 仅占用 1 个字节，c_ptr 也会移动到下一个 4 字节边界，因此结果为 8 个字节。

【讨论】：

现在说得通了，但是当只有char 退出时，为什么它只需要1 个字节？如果访问速度更快，为什么编译器不将其占用最多 4 个字节？
并不是访问 4 个字节更快，只是访问 4 个字节的倍数的内存位置（在 32 位系统上）更快。当只有 1 个字符时，大小为 1，但 1 个字符仍将在 4 字节边界上对齐。
知道了，谢谢 :) 但是当编译器功能关闭时，说类的 sizeof 是 5 而不是 8 并没有错，对吧？
是的，事实上，有一个指令可以做到这一点：#pragma pack
@casablanca：对象的对齐要求以char 大小的倍数表示。由于数组占用连续内存，char 的对齐要求必然是 1，即它的大小。现在，“1”可能代表 32 位内存，you 可能称之为“4 字节”，但就 C++ 环境而言，如果它是 char 占用的空间，那么它就是1 个字节。