C++ 执行C++；标准保证未使用的私有字段将影响sizeof？

考虑以下结构：

class Foo {
    int a;
};

在g++中测试时，我得到

sizeof（Foo）==4

，但这是标准保证的吗？是否允许编译器注意到

a

是一个未使用的私有字段，并将其从类的内存表示中删除（导致较小的sizeof）

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我不希望任何编译器能进行这种优化，但这个问题突然出现在一个语言法律讨论中，所以我现在很好奇。

< P> C++标准并没有定义很多关于内存布局的问题。这种情况下的基本规则是第9节中的第4项：

4类类型的完整对象和成员子对象应具有非零大小。[注：类对象可以赋值，作为参数传递给函数，并由函数返回（复制或移动受到限制的类对象除外；参见12.8）。其他合理的运算符，如相等比较，可由用户定义；参见13.5.-结束注释]

不过，现在还有一个限制：标准布局类。（没有静态元素，没有虚拟元素，所有成员的可见性都相同）第9.2节“类成员”要求标准布局类的不同类之间具有布局兼容性。这样可以防止从此类类中删除成员

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对于非普通的非标准布局类，我看不到标准中有进一步的限制。sizeof（）、reinterpret_cast（）、的确切行为。。。是实现定义的（即5.2.10“映射函数是实现定义的”）。

如果您查看模板，您会注意到，这样的“优化”通常在输出中几乎没有任何内容，即使模板文件可能有数千行

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我认为您所说的优化几乎总是发生在一个函数中，当对象在堆栈上使用时，对象不会被复制或传递到另一个函数，并且私有字段从未被访问（甚至没有初始化……这可能被视为一个bug！）

答案是肯定和否定。编译器不能在标准中准确地表现出这种行为，但它可以部分地表现出来

如果结构的存储从未被引用，那么编译器没有理由不能优化该存储。如果编译器的分析正确，那么您编写的任何程序都无法判断存储是否存在

但是，编译器无法报告更小的sizeof（）。该标准非常明确，对象必须足够大，以容纳其包含的位和字节（例如，参见N3797中的3.9/4），并且报告小于容纳int所需大小的sizeof是错误的

在N3797 5.3.2中：

sizeof运算符生成对象中的字节数 其操作数的表示

我不认为“表示”可以根据引用的是结构还是成员而改变

从另一个角度来看：

struct A {
  int i;
};
struct B {
  int i;
};
A a;
a.i = 0;
assert(sizeof(A)==sizeof(B));

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我不认为在符合标准的实现中可以允许此断言失败。

在这种情况下，肯定不会失败：它是一个标准布局类，因此可以通过

reinterpret\u cast

访问成员。（我不确定对于更复杂的类是否会被禁止）。我想编译器很快就很难验证成员是否未被使用（间接通过指针魔术或其他翻译单元等）在许多编译器中，您可以运行代码分析，对未使用的字段发出警告。我相信根据“好像”优化规则，编译器当然可以删除字段，但前提是它的操作方式与未删除字段的操作方式相同。因此，如果使用sizeof，则无法删除该字段。虽然没有标准参考，所以不是官方答案。顺便说一下，我已经看到了我在阅读编译代码反汇编时提到的效果。函数堆栈上的一个结构消失在寄存器中，根本没有内存位置。第一句话只是说大小不能是

0

，所以它没有意义。可能是1。我也不明白9.2是如何禁止不使用元素的删除的-1尺寸非0报价是相关的，因为这是标准对尺寸提出任何要求的少数情况之一。从9.2我读到它必须与另一个类兼容。另一个类可能使用该元素，因此无法删除该元素。如果在其中一个元素中删除了它，但在另一个元素中没有删除，那么它们是不兼容的。但我当然不会声称掌握了标准。间接访问元素仍然意味着访问它。因此，无论如何，在这种情况下都无法执行优化。这就是为什么这个论点毫无意义。标准对sizeof施加了许多限制。看看我的答案吧。