为什么空类大小是1

我们可能都知道，C++中空类的大小是1。

#include <iostream>

class EmptyA {};

int main() {
    std::cout << "sizeof EmptyA " << sizeof(EmptyA) << std::endl;
    return 0;
};

结果如下：

sizeof EmptyA 1

然而在C语言中空结构体的大小是0，空结构体大小是0我们貌似可以理解，但为什么到C++中，空类的大小却是1呢？

原因如下：

实际上，这是类结构体实例化的原因，空的类或结构体同样可以被实例化，如果定义对空的类或者结构体取sizeof()的值为0，那么该空的类或结构体实例化出很多实例时，在内存地址上就不能区分该类实例化出的实例，所以，为了实现每个实例在内存中都有一个独一无二的地址，编译器往往会给一个空类隐含的加一个字节，这样空类在实例化后在内存得到了独一无二的地址，所以空类所占的内存大小是1个字节。

实际上，这不是本文的重点，重点其实是想向大家分享一下C++中的空基类优化(EBO)技术。

直接看代码：

#include <iostream>

class EmptyA {};

class A {
    int a;
};

class B : public EmptyA {
    int b;
};

class D : public A {
    int d;
};

class C {
    int c;
    EmptyA d;
};

int main() {
    std::cout << "sizeof EmptyA " << sizeof(EmptyA) << std::endl;
    std::cout << "sizeof B " << sizeof(B) << std::endl;
    std::cout << "sizeof C " << sizeof(C) << std::endl;
    std::cout << "sizeof A " << sizeof(A) << std::endl;
    std::cout << "sizeof D " << sizeof(D) << std::endl;
    return 0;
};

结果如下：

sizeof EmptyA 1
sizeof B 4
sizeof C 8
sizeof A 4
sizeof D 8

这里：

• 空类EmptyA的大小是1，上面已经介绍过。
• 类C的大小是8，因为int占四个字节，EmptyA占1个字节，再加上字节对齐，编译器补了4个字节，最后就是8。
• 类A的大小是4，没啥毛病。
• 类D的大小是8，因为int占4个字节，继承的A类也占4个字节，最后就是8。

可以看到，类B的大小是4。

为什么同样是继承。类D把类A的大小继承了下来。而类B的大小却是4，为什么没有把EmptyA的大小继承下来呢？

这就是本文想分享的空基类优化(EBO)技术。具体其实上面的示例已经很清楚了，就是子类如果继承空类，并不会产生额外的大小，它的大小还是子类本身的大小。

EBO技术有什么作用？

我们普通开发者可能认为多那一两个字节没什么大不了的，但是在STL中，在精益求精、寸土必争的委员会大佬们那里，这至关重要，再贴下EBO在STL中的作用。

template<typename _Tp, _Tp __v>
struct integral_constant {
    static constexpr _Tp                  value = __v;
    typedef _Tp                           value_type;
    typedef integral_constant<_Tp, __v>   type;
};

typedef integral_constant<bool, true>     true_type;

typedef integral_constant<bool, false>    false_type;

template<>
struct __is_floating_point_helper<float>
: public true_type { };

template<>
struct __is_floating_point_helper<double>
: public true_type { };

STL中各种空类继承，如果继承空类会给子类产生额外的大小，那还了得？

我们可能平时用不到EBO技术，但还是建议了解，说不上哪天可以和面试官装一波呢。