2

Почему объект класса A занимает 4 байта?

#include <iostream>


struct F {};

struct D: F {};

struct E: F {};

struct B: D, E {};

struct C: D, E {};

struct A: B, C {};


int main() {
    std::cout << sizeof(A{}) << '\n';
}
3

2 ответа 2

2

Правило "оптимизации пустых базовых классов" (empty base optimization) позволяет пустым базовым подобъектам иметь размер 0 в составе объекта-наследника. Однако в то же время два различных базовых подобъекта одного и того же типа обязаны иметь разные адреса, даже если они пусты. У вас в вашей иерархии в классе A набирается как минимум 4 различных базовых подобъекта типа F. Это уже требует размера как минимум в 4 минимальных адресуемых единицы памяти.

Если сделать

int main() 
{
  A a;
  std::cout << sizeof a << std::endl;
  std::cout << &a << std::endl;
  std::cout << (F *)(D *)(B *) &a << std::endl;
  std::cout << (F *)(E *)(B *) &a << std::endl;
  std::cout << (F *)(D *)(C *) &a << std::endl;
  std::cout << (F *)(E *)(C *) &a << std::endl;
}

то получаем (GCC, Clang)

4
0x7ffcc5ed5f5c
0x7ffcc5ed5f5c
0x7ffcc5ed5f5d
0x7ffcc5ed5f5e
0x7ffcc5ed5f5f

MSVC++, похоже, полагает, что для последнего (по порядку в памяти) подобъекта F нужен лишь уникальный адрес, но не нужно фактического байта памяти, по каковой причине размер A получается равным 3. Это нехорошо, ведь какой-то другой - внешний по отношению к A - объект может разместиться по тому же адресу, что и последнее F в A.

Проверим

struct X
{
  A a;
  char c;
};

int main() 
{
  X a; 
  std::cout << sizeof a << std::endl;
  std::cout << &a << std::endl;
  std::cout << (F *)(D *)(B *) &a.a << std::endl;
  std::cout << (F *)(E *)(B *) &a.a << std::endl;
  std::cout << (F *)(D *)(C *) &a.a << std::endl;
  std::cout << (F *)(E *)(C *) &a.a << std::endl;
  std::cout << (void *) &a.c << std::endl;
}

получаем

3
000000B30CEFFA44
000000B30CEFFA44
000000B30CEFFA45
000000B30CEFFA46
000000B30CEFFA47
000000B30CEFFA47

Если я не ошибаюсь, совпадение адресов (F *)(E *)(C *) &a.a и &a.c является нарушением требований спецификации языка, т.е. багом в MSVC++.

0

В C++ стандарте размер структуры должен иметь минимум один байт.

1.8 The C ++ object model

Unless it is a bit-field (9.6), a most derived object shall have a non-zero size and shall occupy one or more bytes of storage. Base class subobjects may have zero size. An object of trivially copyable or standard-layout type (3.9) shall occupy contiguous bytes of storage.

Структура F имеет размер один байт. D = F + 0 = 1 . B = D + E = 1 + 1 = 2 . A = B + C = 2 + 2 = 4 .

5
  • Ну, у меня выдало результат в три байта:) 11 окт 2019 в 10:31
  • Хорошо бы еще рассказать, почему родители D,E и B,C не накладываются друг на друга. А то по такому ответу непонятно, почему в примере из вопроса 4, а вот тут - 2. 11 окт 2019 в 10:38
  • @LexMarchenko На каком компиляторе? 11 окт 2019 в 10:38
  • @HolyBlackCat, msvc2019. 11 окт 2019 в 10:57
  • 1
    @HolyBlackCat действительно странная тройка, особенно учитывая, что в выводе 4 разных адреса.
    – αλεχολυτ
    11 окт 2019 в 14:40

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge that you have read and understand our privacy policy and code of conduct.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.