面试题：C++ 空类大小及内存布局基础

Question

在C++中，一个空类的大小是多少？为什么会是这个大小？如果空类中有一个虚函数，其大小又会如何变化，内存布局是怎样的？

Answer 1

1. 空类大小：
   • 空类的大小通常是1字节。
   • 原因：C++标准要求每个对象都必须有独一无二的地址。如果空类大小为0，那么创建多个空类对象时，它们在内存中的地址就无法区分，所以编译器会给空类分配1字节空间，以确保每个空类对象都有独一无二的地址。
2. 空类中有一个虚函数时：
   • 大小变化：此时类的大小通常为4字节（在32位系统下）或8字节（在64位系统下）。
   • 内存布局：空类中有一个虚函数时，类对象中会包含一个虚函数表指针（vptr）。在32位系统中，指针大小为4字节；在64位系统中，指针大小为8字节。这个虚函数表指针指向一个虚函数表（vtable），虚函数表中存储着虚函数的地址。所以类的大小就变成了虚函数表指针的大小。