C/C++中空结构体、空数组、空类的作用

1、sizeof是什么？

• 对象类型的大小是在编译的时候直接确定的。
• sizeof不是一个函数，而是一个返回对象类型大小的宏。
• 其作用是返回一个对象或类型所占的内存字节数。

如下例子可以运行通过：

int main()
{
int a = 12;
int b[sizeof(a)];
cout << sizeof(b)/sizeof(int) << endl;
return 0;
}

• 在栈上定义数组只能是常量或者常量表达式，不能含有变量；
• 在堆上定义数组可以含有变量。

int i = 10;
//在栈上定义
int nums1[10];
int nums2[10 + 2];
//在堆上定义
int* nums3 = new int[i];

2、一个对象的大小

一个类中，虚函数、成员函数（包括静态与非静态）和静态数据成员都是不占用类对象的存储空间的。

对象的大小 = vptr（指向虚函数表的指针）+ 所有非静态数据成员的大小 + Aligin字节大小（字节对齐）

3、为什么sizeof一个空类的结果为1？

类在实例化的过程中，都会获得一个独一无二的内存地址，为了达到这个目的，编译器往往会给空类隐含的增加一个字节（char），这样空类在实例化后的内存中得到了独一无二的地址。

4、为什么使用空类？

空类在“泛型编程”中，空类（空结构）的用处非常广：

我们利用类型（通常是空类），来区别对待不同类对象的属性。

通过使用函数重载的方法，在参数中加入一个空类来作为区分不同的函数的方法，编译的时候直接选择，而不是在运行的时候选择，是非常提高效率的。

5、空数组

空数组在结构体中不占空间，空数组名是一个指针（但是不占空间），它指向一个位置：

• 在结构体中，指针指向前面一个成员结束后的第一个空间；
• 在非结构体中，指针指向的内容，与前一个对象的指针的内容一样。

如下例子，输出为8，即c这个空数组不占空间。

struct Test
{
int a;
char b;
char c[0];
};
int main()
{
cout << sizeof(Test) << endl; //输出为8
return 0;
}

6、类中的空数组

此时输出为1.

struct T
{
char c[0];
};
int main()
{
cout << sizeof(T） << endl; //输出为1
return 0;
}

7、为什么使用空数组？

问题：如果要给一个结构体添加一个缓冲区，要怎么做？

1. 定义一个固定长度的buffer数组成员。但是这样buffer的大小会被锁死。
2. 定义一个buffer指针，在构造函数中动态的创建一个需要大小的buffer。但是这样我们需要特别的管理这个空间，否则容易出现内存泄露，且一个buffer指针还占有了一个空间。
3. 使用空数组来解决这个问题：

此时sizeof（T）的值为8，buffer[0]不占空间。而在申请空间的时候，加上buffer_len（缓冲区的长度），这样结构体和缓冲区就一起被申请了。这样的好处是结束的时候，可以调用free一起释放结构体和缓冲区，避免独立的管理结构体和缓冲区。

sttuct  T
{
   int a;
   int b;
char buffer[0];
}; 
struct T* p=(T*)malloc(sizeof(T) +buffer_len);

最后

以上就是犹豫冷风为你收集整理的C/C++中空结构体、空数组、空类的作用的全部内容，希望文章能够帮你解决C/C++中空结构体、空数组、空类的作用所遇到的程序开发问题。

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