¿Cómo afectan las variables de miembro estático al tamaño del objeto?

Question

Me pregunto cómo las variables estáticas de los miembros se implementan típicamente en lenguajes como C++ y si su uso afecta el tamaño de los objetos instanciados.

Sé que un miembro estático es compartido por todas las instancias de esa clase, pero ¿cómo se comparte? Si afecta el tamaño del objeto, ¿tendría 10 variables estáticas agregando más tamaño que 1?

Lo digo porque puedo pensar en dos formas en que se puede implementar:

• añadiendo un puntero a datos estáticos a cada objeto similar a la forma en que algunas implementaciones añaden un puntero a la tabla de función virtual
• los datos estáticos se acaba de hacer referencia directamente como una variable global con el desplazamiento de ser resuelto por el enlazador/cargador

Answer 1

En C++, los miembros estáticos no pertenecen a las instancias de la clase. ¡no aumentan el tamaño de instancias y clase incluso en 1 bit!

struct A 
{ 
    int i; 
    static int j; 
}; 
struct B 
{ 
    int i; 
}; 
std::cout << (sizeof(A) == sizeof(B)) << std::endl; 

Salida:

1 

Es decir, el tamaño de A y B es exactamente igual. los miembros estáticos son más como objetos globales a los que se accede a través del A::j.

Ver demostración en Ideone: http://www.ideone.com/YeYxe

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$ 9.4.2/1 de la Norma C++ (2003),

Un miembro de datos estáticos no es parte de los subobjetos de una clase. Hay es solo una copia de un miembro de datos estáticos compartido por todos los objetos de la clase .

$ 9.4.2/3 y 7 de la Norma,

una vez que el miembro de datos estática ha sido definido, existe incluso si de su clase no se han creado objetos.

Los miembros de datos estáticos se inicializan y se destruyen exactamente como los objetos no locales (3.6.2, 3.6.3).

Como dije, ¡los miembros estáticos son más como objetos globales!

Answer 2

El compilador resuelve los miembros estáticos en tiempo de compilación. En muchos sentidos, las variables estáticas no son diferentes de las variables globales bajo el capó. Las diferencias solo radican en cómo se refiere a ellas en su código, el alcance en el que están visibles y cómo y cuándo se inicializan.