¿Se permite que C++ aumente el tamaño de la clase derivada si no hay nuevas variables miembro en comparación con la clase base?

Question 1

Supongamos que tengo una clase base con algunas variables miembro y sin funciones virtuales:

class Base {
   int member;
};

y una clase derivada que deriva de forma no virtual de Base y no tiene nuevas variables miembro ni funciones virtuales:

class Derived : Base {
};

Obviamente sizeof(Derived) no puede ser más pequeño que sizeof(Base).

Es sizeof(Derived) se requiere que sea igual a sizeof(Base)?

Question 2

Desde 5.3.2 [expr.sizeof]

Cuando se aplica a una clase, el resultado [of sizeof] es el número de bytes en un objeto de esa clase, incluido cualquier relleno necesario para colocar objetos de ese tipo en una matriz. El tamaño de una clase más derivada será mayor que cero (1.8).

Desde 1.8 [intro.object]

A menos que sea un campo de bits (9.6), un objeto más derivado tendrá un tamaño distinto de cero y ocupará uno o más bytes de almacenamiento. Los subobjetos de la clase base pueden tener un tamaño cero. Un objeto de tipo POD (3.9) ocupará bytes de almacenamiento contiguos.

y una nota:

El tamaño real de un subobjeto de clase base puede ser menor que el resultado de aplicar sizeof al subobjeto, debido a clases base virtuales y requisitos de relleno menos estrictos en subobjetos de clase base.

Junte esto y creo que lo que le está diciendo es que no tiene ninguna garantía de lo que sizeof podría decirle, aparte de que el resultado será mayor que cero. De hecho, ni siquiera parece garantizar que sizeof(Derived) >= sizeof(Base)!

Question 3

No existe tal requisito.

La única parte relevante del lenguaje en la que puedo pensar es que cada objeto, ya sea completo o no, y ya sea derivado o no, tiene una identidad, que viene dado por el par de su dirección y su tipo. Cf. C++11 1.8/6:

Dos objetos que no son campos de bits pueden tener la misma dirección si uno es un subobjeto del otro, o si al menos uno es un subobjeto de clase base de tamaño cero y son de diferentes tipos; en caso contrario, tendrán direcciones distintas.

Entonces, tanto el objeto más derivado como el subobjeto base de su ejemplo deben tener identidades distintas.

Sin duda, tendría sentido que un compilador diera ambos Base y Derived un tamaño de 1, pero esto no es obligatorio. Sería aceptable si el Base tenía talla 1729 y Derived Tenía talla 2875.

Question 4

Interesante pregunta. tengo un ejemplo donde una clase derivada con un campo extra es el mismo tamaño como un vacío clase básica. (Esto debería ser un comentario, pero es demasiado grande; acepte una de las otras respuestas, aunque los votos a favor son bienvenidos si es interesante).

Considere este programa trivial de C++:

class A {};

class B : public A {
    int m_iInteger;
};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    printf("A: %d\r\n", sizeof(A));
    printf("B: %d\r\n", sizeof(B));
    printf("int: %d\r\n", sizeof(int));

    return 0;
}

¿Cuál esperaría que fuera la salida, si sizeof(int) es 4? Tal vez algo como:

A: 0
B: 4
int: 4

?

mi compilador – Generador C++ de Embarcadero 2010 – da la salida:

A: 8
B: 8
int: 4

En otras palabras, agregar un campo adicional en la clase derivada no hace que la clase derivada sea más grande.

Hay una idea de por qué con el tema del archivo de ayuda en el opción de compatibilidad Clase base vacía de longitud cero.

Por lo general, el tamaño de una clase es de al menos un byte, incluso si la clase no define ningún miembro de datos. Cuando establece esta opción, el compilador ignora este byte no utilizado para el diseño de la memoria y el tamaño total de las clases derivadas; las clases base vacías no consumen espacio en las clases derivadas. Predeterminado = Falso

Parece que el tamaño de una clase con la configuración del compilador predeterminada para este compilador es de 8 bytes, no de uno, y de hecho cambiar esta configuración para este ejemplo de código no tiene efecto.

También puede encontrar este artículo sobre los tamaños de las clases base y la optimización anterior interesante. Analiza por qué las clases deben tener un tamaño de al menos un byte, qué hace la optimización y profundiza en la representación de las funciones miembro, etc.

De hecho, la norma requiere que el tamaño de un objeto nunca sea cero; también requiere que en un objeto derivado los miembros de datos de la(s) clase(s) base(s) aparezcan antes que los miembros de datos declarados por el usuario de la clase derivada. Sin embargo, un subobjeto de clase base no se considera un objeto completo. Por lo tanto, es posible eliminar el subobjeto de la clase base del objeto derivado sin infringir las reglas. En otras palabras, en el objeto t, el desplazamiento de S y x puede superponerse…

Lea el artículo para conocer el contexto completo de esa cita.

Question 5

class Base {
 // int member;            I have just created an empty base class.
};

class Derived : Base {
};

Ahora el compilador gcc daría “tamaño> 0” para los objetos creados por las clases Base y Derivado. El compilador gcc solo proporciona la presencia de la dirección de los objetos al usuario.

  Note:Derived class would contain base class members, so obviously we can think of 
  sizeof(derived class) greater then sizeof(base class). But this depends on the compiler 
  if it allocates some extra space while defining the derived class.

Mi compilador gcc actual mostró que el tamaño de los objetos de Base y Derivado es el mismo.

¿Ha sido útil esta solución?