C++ 如何理解fdump类层次结构输出

我正在使用fdump类层次结构编译器选项，但我不知道如何理解输出。“大小”、“对齐”、“基本大小”和“基本对齐”是什么意思，以及如何计算它们？谢谢

当代码为：

class A
{
public:

private:
    double m_nothing;
    int m_number;
};

输出为：

Class A
   size=16 align=8
   base size=16 base align=8
A (0x406c690) 0

但是，如果我稍微改变一下课程：

class A
{
public:

private:
    int m_number;
    double m_nothing;
};

输出将是：

Class A
   size=16 align=8
   base size=12 base align=8
A (0x406c690) 0

---

size

和

align

是类用作完整类型时的大小和对齐方式。也就是说，如果您创建的对象的完整类型是该类型（比如定义该类型的变量，或者将该类型与

new

一起使用）

大小只是它占用的字节数。因此

size=16

表示当用作完整类型时，它总是占用16个字节

对齐方式告诉您对象的放置位置：

align=8

表示对象的地址必须是8的整数倍

base size

和

base align

给出了类用作基类时的大小和对齐方式。它们不同的原因是C++标准允许对象在使用基类时使用较少的填充。 让我们具体来看一下您的示例（我假设在第一种情况下，在

double

之前有

int

）。我还省略了

public

和

private

，因为在这里它们不会改变任何东西（如果您同时拥有public或private数据成员，原则上它们可以改变一些东西，但我不知道是否有编译器利用了这一点）。我还猜测了

int

和

double

的大小和对齐方式（实际上我假设的值是非常常见的选择，并解释了您得到的值）

所以在第一种情况下（我想）你有

现在

int

有大小和对齐

4

，double有大小和对齐

8

因此，让我们完成编译器的工作并构建我们的类

首先，我们有

m_number

，它占用4个字节。我们必须按照给定的顺序排列成员，因此

m_number

位于

A

的开头：

iiii

到目前为止，我们有大小4（int的四个字节）和对齐方式4（因为int有对齐方式4）。但现在我们必须添加一个双精度（大小和对齐8）。因为直接在int之后，我们位于（相对）地址4，我们没有正确对齐double，所以我们必须添加4个填充字节（我将用

*

标记），以获得8的倍数。因此，我们为我们的班级得到：

iiii****dddddddd

现在，如果将该类用作基类，我们就完成了。因此，我们有

base size=16

和

base align=8

（我们需要对齐8才能正确对齐双精度）

对于完整的对象，还有另一个需要考虑的问题：标准要求在数组中，对象相互跟随，中间没有间隙。也就是说，对象后的第一个字节必须与下一个对象正确对齐。这最终意味着整个对象的大小必须是其对齐的倍数

现在我们发现的对象布局已经满足了这个要求。因此，对于完整的对象，我们也可以不加更改地使用它。因此，我们得到完整对象的

size=16

和

align=8

现在考虑顺序颠倒的情况：

class A
{
  double m_nothing;
  int m_number;
};

现在我们必须从双倍的

开始：

dddddddd

接下来，我们必须添加
int
。事实证明，下一个空闲位置已经正确对齐了
int
，因此我们只需附加它：

ddddddddiiii

现在，对于用作基础对象，我们已经准备好了。如您所见，我们只需要12个字节，因此
base size=12
。当然，要正确对齐双精度

，对象必须再次从8的倍数地址开始。因此，我们有

base align=8

但是对于sue as complete对象，我们现在发现下一个地址将位于位置12，对于

double

成员，该位置没有正确对齐。因此，我们必须添加填充字节，直到再次达到正确对齐的地址：

ddddddddiiii****

如您所见，现在我们需要16个字节，因此

size=16

。由于双重原因，我们仍然有

align=8

请注意，对齐要求会显著影响类的大小。例如，考虑以下两种类型：

struct S1
{
  char c1;
  double d1;
  char c2;
  double d2;
  char c3;
};

struct S2
{
  double d1;
  double d2;
  char c1;
  char c2;
  char c3;
};

虽然两者都包含相同的成员，

S1

的总大小（非基准）为40，而

S2

的总大小仅为24。实际上，

S1

类型的对象作为完整对象，看起来像

c*******ddddddddc*******ddddddddc*******

ddddddddddddddddccc*****

而

S2

类型的

c*******ddddddddc*******ddddddddc*******

ddddddddddddddddccc*****

因此，底线是具有最高对齐要求的构件应始终排在第一位

---

还要注意，

sizeof

返回完整对象的大小，也就是类层次结构转储调用的

size

我认为您忘记了实际更改一点类。哦，对不起！在第二个例子中，我交换了两个成员的变量。答案很好。在我看来，如果一个人总是先声明最大的成员，他就会得到更小的类。我说的对吗？这不是尺寸，而是与此相关的对齐方式。例如，

struct X{char s[17]；}

大于

double

，但对齐方式为1（且大小不是double对齐方式的倍数）。一个包含

X

和

double

以及

char

的结构比double先出现的结构更大（填充更多）。