optimización clase base vacía

Question

Dos citas del C++ estándar, §1.8:

un objeto es una región de almacenamiento.

Subobjetos de clase base pueden tener un tamaño cero.

No creo que una región de almacenamiento pueda ser de tamaño cero. Eso significaría que algunos subobjetos de clase base no son realmente objetos. ¿Cómo coexisten estas declaraciones?

Answer 1

No es necesario un argumento filosófico sobre la definición de "región".

1.8/5 dice: "A menos que sea un campo de bits, el objeto más derivado tendrá un tamaño distinto de cero ... Los subobjetos de la clase base pueden tener un tamaño cero".

Por lo tanto, el estándar es bastante claro qué objetos (y por lo tanto qué "regiones de almacenamiento") pueden tener tamaño cero. Si no está de acuerdo con el estándar, lo que significa "región" en inglés es una cosa, puede criticar las habilidades literarias de los autores (no relacionadas con la programación). Para el caso, puedes culpar a sus habilidades poéticas (14.7.3/7). Pero está bastante claro qué dice el estándar aquí sobre los tamaños de los objetos de los tipos de clase.

La forma pragmática de leer las normas es que, dadas dos interpretaciones plausibles de una palabra, elija una que no contradiga directamente otra oración en la misma sección de la norma. No elija el que coincida más estrechamente con su uso personal preferido de la palabra, ni siquiera con el uso más común.

Answer 2

C++ no permite un objeto de tamaño cero, porque cada objeto debe tener una dirección de memoria única. Así que si usted tiene:

struct empty {}; 

// ... 

empty myempty; 
empty* ptr = &myempty; 

continuación ptr debe apuntar a una dirección de memoria única. El estándar establece que el tamaño mínimo para un objeto es de 1 byte para este propósito. De forma similar, las asignaciones de tamaño 0 están permitidas y devuelven un puntero válido, incluso si no se permite escribir en ese puntero (esto funciona para malloc(0), y new empty devuelve un puntero a un byte, desde sizeof(empty) == 1).

Si derivo de empty así:

struct derived : public empty 
{ 
    int data; 
} 

ya no hay ningún punto en la clase base empty que ocupa un byte, porque todo derived tendrá una dirección única, debido al miembro data. La cita "Subobjetos de clase base puede tener tamaño cero" está presente para permitir, en este caso, que el compilador no use ningún espacio para empty, tal que sizeof(derived) == 4. Como dice el título, es solo una optimización, y es perfectamente legal que empty parte de derived ocupe cero espacio.

Answer 3

El C++ estándar 1.8.5 estados: -

menos que sea un campo de bits (9.6), un objeto derivado más tendrá un no-cero tamaño y deberá ocupar uno o más bytes de almacenamiento. Los objetos subobjetos de clase base pueden tener un tamaño cero. Un objeto de copia trivial o tipo de disposición estándar (3.9) deberá ocupar bytes de almacenamiento contiguos.

Por lo tanto, la norma alows una clase base que no tiene miembros de datos (y no los virtuales) para compartir la misma dirección que otra subobjeto con un tipo distinto. Se puede jugar con el tamaño de la clase base vacía como ...

struct a{}; 
struct a1{}; 
struct b : public a, public a1{char c;}; 


int main() 
{ 
    std::cout << sizeof(b) << "\n"; 
    std::cout << sizeof(b::a); 
} 


Which outputs (ignoring padding)... 

1 
1 


now try: 


struct a{}; 
struct b : public a {a ax;}; 


int main() 
{ 
    std::cout << sizeof(b) << "\n"; 
    std::cout << sizeof(b::a); 
} 


and the output is ... 

2 
1 

porque las dos instancias de una (como base y como un miembro) deben tener direcciones distintas.

BTW: "b :: a" es otra forma de decir "a". La presencia del operador de acceso al alcance no solicita el "subobjeto de clase base de b de tipo a". El versículo 5.3.3/2 dice: - Al aplicar sizeof a un subobjeto de clase base, el resultado es el tamaño del tipo de ese objeto.