C++中对象的内存映像.ppt

1、C+中对象的内存映像,1,内容,数据成员变量在内存中的布局,类在内存中的映像,多态的实现机制,集体讨论,2,typedef unsigned char BYTE; enum Color Red=0X01,Blue,Green, Yellow,Black ; struct car bool m_hasSkyLight; Color m_color; bool m_isAutoShift; double m_price; BYTE m_seatNum; ;,该结构体的对象在内存中占多少个字节？,15 ？,3,32 ,4,自然对齐,基本数据类型（short ,int ,double）的变量不能简单的

2、存储于内存中的任意地址处，它们的起始地址必须能被它们占用的字节数整除。,复合类型是由基本类型构成的，对象的起始地址要能够满足要求最严格的成员变量自然对齐的要求，如果类中有复合类型的成员变量，依次往后类推。除了整个对象要求自然对齐外，内部的成员变量也要自然对齐；编译器不仅考虑了单个对象的自然对齐要求，还考虑到了对象数组的对齐要求。,5,Car 的内存布局,Typedef unsigned char BYTE; Enum Color Red=0X01,Blue,Green, Yellow,Black ; Struct car bool m_hasSkyLight; Color m_color; b

3、ool m_isAutoShift; double m_price; BYTE m_seatNum; ;,204048:,末尾填充？,编译器按照成员变量声明的顺序分配空间。 为满足各个成员变量自然对齐的要求，可能会在末尾填充若干字节。 对象本身的自然对齐取决于自然对齐要求最高的那个成员变量。,6,如上，编译器不会随便地在任意一个内存地址上创建一个C+/C的变量和对象，它们在内存中的首地址要满足一定的条件，数据成员也不是紧挨在一起的，而且每个成员的地址也不是随意安排的，都是经过了编译器的精心规划和计算，这样才能提高对象及其成员的访问效率。,解决的办法 按照成员变量所占字节从大到小的顺序依次声明。

4、,如果满足所有成员的自然对齐，内存将会有大量的浪费，如何有效的利用内存呢？,7,Typedef unsigned char BYTE; enum Color Red=0X01,Blue,Green, Yellow,Black ; Struct car double m_price; Color m_color; bool m_hasSkyLight; bool m_isAutoShift; BYTE m_seatNum; ;,调整后，对象所占内存变为16个字节，末尾只有一个填充字节。 如果想将末尾填充的字节也利用了，可以吸收掉末尾的填充字节，在该例中，可以将m_seatNum 设置为short

5、 型。 综上所述，类的数据成员类型的选择，声明顺序即排列，采用的对齐方式，都将影响着对象的实际大小和访问效率。,8,在MS C+/C 中，支持用户在代码中显示的指定复合类型的对齐方式，可用的对齐方式有1，2，4，8，16. 复合类型对象在内存中创建后，每个成员本身的地址取决于它们相对于对象起始地址的偏移字节数，而这个偏移字节数不仅仅与排在它们前面的成员的大小有关，还与用户为这个对象类型指定的成员对齐方式有关。,#ifdef _MSC_VER #prama pack(push,4) /按4字节对齐 #endif typedef unsigned char BYTE; enum Color Red

6、=0X01,Blue,Green, Yellow,Black ; Struct car bool m_hasSkyLight; Color m_color; bool m_isAutoShift; double m_price; BYTE m_seatNum; ; #ifdef _MSC_VER #pragma pack(pop) #endif,9,声明顺序和对齐方式一经确定，每个成员的地址偏移量就确定了，不随对象的改变而改变。一个复合类型的对象在内存中满足了自然对齐的要求，但是其中一些数据成员本身却可能不是自然对齐的。上例中，按4个字节自然对齐时，其大小变为24个字节，而成员m_price

7、的地址却不能被8整除。,内容,数据成员变量在内存中的布局,类在内存中的映像,多态的实现机制,集体讨论,10,11,Class Rectangle public: Rectangle():m_length(0),m_width(0) Rectangle(). float GetLength() const return m_length; float GetWidth() const return m_width; void Draw() protected: Rectangle (const Rectangle ,12,用户内存区,Rectangle rect 1 ;,Rectangle re

8、ct 1;,. . .,程序静态数据区,m_count,代码段,Rectangle:Rectangle (const Rectangle void SetColor (float color)m_color=color;) virtual Draw()=0; /纯虚函数 private: float m_color; ; class Rectangle :public Shape public: . private: . ,15,程序静态数据区,m_count,代码段,Rectangle:Rectangle (const Rectangle void SetColor (float color)m_color=color;) virtual Draw()=0; /纯虚函数 private: float m_color; ; class Rectangle :public Shape public: . virtual int GetName() ; Private: . ,19,20,vptr 的初始化,vptr 并非static 成员，因此只能在构造函数中进行初始化。由于每一个派生类的构造函数会先调用基类的构造函数进行初始化，所以除了基类中的构造函数中vptr是初始化外，其他派生类的构造