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C/C++ 对象模型 - 对象语义

1. 类对象的结构 - 对象占用的空间

在C/C++中，类对象的大小主要由非静态成员变量决定。每个类对象至少会分配一个字节来存储其起始地址，即使成员变量为空。成员函数也不占用类对象的内存空间，因为它们是与类对象无关的部分。

例如：

class A{};A a;sizeof(a) = 1 // 等同于 sizeof(A)

这里，a 是一个空类对象，占用了1个字节。

如果类中有成员变量：

class A{public: int ab;}; A a;sizeof(a) = 4 // 等同于 sizeof(A)

此时，对象 a 占用了4个字节，用于存储成员变量 ab。

成员函数不影响类对象的大小，因为它们是静态的或与类无关。

结论

2. 类对象调用方法 - this 指针调整

在C++中，this 指针用于指向当前对象。在多继承的情况下，编译器会自动调整 this 指针的值，以指向正确的子对象。例如：

class A{public: void func(){}};class B{public: void func(){}};class C : public A, public B {public: void func() {}};C obj;obj.func(); // 调用A的子对象的func()

无论调用哪个函数，this 都会指向对象的起始地址。

示例

class A{public: int a; A() { cout << "A::A()的this指针是：%p\n"; } void func(){}};class B{public: int b; B() { cout << "B::B()的this指针是：%p\n"; } void func(){}};class C : public A, public B {public: int c; C() { cout << "C::C()的this指针是：%p\n"; } void func(){}};C myc;// sizeof(A)=4, sizeof(B)=4, sizeof(C)=12myc.func(); // 调用A类的子对象的func()

这里，myc 是一个C对象，继承自A和B。sizeof(C) 为12，因为它包含A和B的成员变量。

3. 对象初始化与函数传参、返回值

3.1 对象初始化，函数传参与函数返回对象过程简析

在C++中，对象的初始化可能涉及构造函数（构造函数）和拷贝构造函数。当函数传递对象作为函数参数时，编译器会自动插入拷贝构造函数调用。

例如：

class X{public: int m_i; X(X tmpx) { m_i = tmpx.m_i; } X() { m_i = 0; }};X x0; // 只构造对象，未调用构造函数X x1 = x0; // 调用拷贝构造函数X x2(x0); // 调用拷贝构造函数

在函数中传递对象时，编译器会自动生成临时对象并调用拷贝构造函数。

3.2 对象初始化，函数传参与函数返回对象过程优化

为了优化性能，可以直接构造返回对象，而不是通过拷贝。例如：

CTempValue Double(CTempValue ts) {    return CTempValue(ts.val1 * 2, ts.val2 * 2);}

这里，编译器会直接构造并返回临时对象，无需额外拷贝。

参考致谢

本文参考了《C++新经典》和《C++11/14高级编程-Boost程序库探秘》等专业书籍，内容基于实际学习和实践经验，力求准确性和易读性。如有错误，请指出。

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