【C++】QA

Q1. size of a object of empty class?

class Empty {
};

int mian() {
    Empty ept;
    std::cout << sizof(ept) << '\n';
}

A: 1. 为了让空类的对象在内存中有相应的地址对应，编译器会给每个空类的对象分配一个char大小的空间。不然的话，如何区分空类的不同对象呢？

Q1.1 size of a object of a class inherited from empty class?

class A : public Empty {
    int i
};

int mian() {
    A a;
    std::cout << sizof(a) << '\n';
}

A: 4. 这就是empty base optimization，如果把空白对象最为成员，会占一个字节，最为基类就不占空间。STL中有很多这样继承空白基类的技巧，比如：

// 5 kinds of iterator
struct input_iterator_tag {};
struct output_iterator_tag {};
struct forward_iterator_tag : public input_iterator_tag {};
struct bidirectional_iterator_tag : public forward_iterator_tag {};
struct random_access_iterator_tag : public bidirectional_iterator_tag {};

那么空类继承空类又有多大呢？ 还是区分空白对象的道理：1 字节.

Q2. size of a object of empty class with functions ?

class Empty {
    public:
    void foo() {
        //...
    }
    void bar() {
        //...
    }
};

int mian() {
    Empty ept;
    std::cout << sizof(ept) << '\n';
}

A: 1 字节。 因为… 难道对象所在的内存还包含函数吗？是吗，这样的话每个对象都包含一份函数的代码？这不是很蠢？

是的，对象的方法与变量是不在一起的，对象（非全局）在栈里，对象的方法，一个类的所有对象的方法都是一样的，根本没必要放在栈上，实际上对象的方法都保存在内存的代码区，且只有一份。

那对象和对象的方法不在一起，当对象调用方法的时候怎么找得到相应的方法呢？

实际上，不是对象调用方法，是方法把对象的指针作为参数调用。

比如：

int main() {
    Empty e;
    e.foo();
}

对于类的方法foo，在编译预处理的时候，把它变成类似这样的符号：VOID_EMPTY_FOO_1，然后经过编译和链接，程序可以通过符号表找到相应的函数在代码段的地址，从而调用。在调用对象函数的时候，实际上除了函数声明的参数外，还会在栈上多push一个参数，也就是this指针啦。关于this指针，实际上就相当于是类的一个常量指针className* const this，它是一个右值，指向对象内存所在。通过this指针，函数就可以愉快地使用对象的所有成员变量了。

当然上述的讨论是针对non-static的成员方法。对于static方法，它不会使用non-static成员变量，当然不会push this指针作为参数了。