Warum haben leere Klassen in C eine Größe von 1 Byte und nicht von 0 Byte?

Die Größe leerer Klassenobjekte verstehen

In C haben selbst scheinbar leere Klassen eine Größe ungleich Null. Man könnte annehmen, dass es 0 Bytes wären, aber das ist nicht der Fall. Diese Frage befasst sich mit den Gründen für dieses Verhalten.

Um dies zu veranschaulichen, betrachten Sie das folgende Programm:

#include <iostream>
using namespace std;

class Empty {};

int main()
{
    Empty e;
    cerr << sizeof(e) << endl;
    return 0;
}

Wenn man dieses Programm kompiliert, wird die Ausgabe auf verschiedenen Compilern (z. B. Visual C und Cygwin-g) beträgt durchweg 1 Byte. Dies mag unerwartet erscheinen, da das Objekt keine Datenelemente enthält.

Warum 1 Byte?

Der Compiler weist einem leeren Klassenobjekt eine Größe von 1 Byte zu, um dies sicherzustellen Verschiedene Objekte haben eindeutige Adressen. Diese Unterscheidung ist entscheidend für die ordnungsgemäße Speicherverwaltung und die Vermeidung von Aliasing-Problemen.

Warum nicht 4 Bytes (Maschinenwort)?

Man könnte erwarten, dass sich die Größe des Objekts anpasst mit der Maschinenwortgröße (32 oder 64 Bit), dies ist jedoch nicht der Fall. Ausrichtungsprobleme werden für leere Klassen irrelevant, da keine auszurichtenden Datenelemente vorhanden sind. Folglich optimiert der Compiler den Speicherplatz, indem er die minimal mögliche Größe zuweist: 1 Byte.

Nicht-Null-Größenausrichtung

Eine Größe von 0 Bytes würde bedeuten, dass zwei Objekte von Eine leere Klasse könnte denselben Speicherort belegen, was eine Unterscheidung zwischen ihnen unmöglich macht. Diese Mehrdeutigkeit könnte zu undefiniertem Verhalten im Programm führen. Daher gewährleistet eine Größe ungleich Null (in diesem Fall 1 Byte) eindeutige Adressen und wahrt die Programmintegrität.

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