为什么在C++中空类的大小不为零？

C++中，空类是指没有成员变量和成员函数的类。尽管空类没有任何成员变量或成员函数，但是其大小通常不为0，这是为什么呢？

对象大小

要理解空类大小的概念，需要先了解对象大小的计算方法。在C++中，一个对象的大小是其成员变量大小之和，加上任意必需的填充字节，以保证其对齐方式。

考虑以下示例代码：

class Empty
{
};

int main()
{
    Empty empty;
    cout << sizeof(empty) << endl;
    return 0;
}

上面代码中，Empty类是一个空类，即没有成员变量和成员函数。在main函数中，我们创建了一个Empty对象，并使用sizeof运算符计算了其大小。而输出的结果是1。

这里的1是由于空类实例必须有一个独特的地址。即使一个空类对象没有任何成员，也要占用至少1个字节的内存空间。如果一个空类实例的大小为0，则操作系统为其分配的内存大小也是0，但分配的内存不能为0，因为每个对象在内存中都必须占用至少一个字节。

对齐规则

除了对象的大小计算外，还需要考虑对齐规则。对齐规则是指为了提高计算机性能而设计的一种内存分配方法。如果一个数据类型在内存中比它的大小更快地存储，则称为对齐方式。

在C++中，对齐方式由编译器决定，而通常根据特定的机器架构和操作系统来选择对齐规则。大多数系统要求每个数据类型的地址都是某个特定量的倍数（例如4或8），这些量称为对齐系数。对于大多数平台，类的对齐方式通常是最大成员变量的对齐系数。

对于空类，它不需要对齐，但是由于程序只能从空类的对象地址访问下一个对象，因此空类为了保持与其他类一样的对齐方式，需要对齐。对于大多数平台，空类的对齐方式通常为1。

总结

在C++中，空类通常不为0字节，因为空类需要至少占据1个字节的内存空间，以保证它有一个独特的地址。另外，由于空类需要与其他类保持一致的对齐方式，因此在大多数平台上，空类的对齐方式为1。

参考资料：

• C++ 空类大小为什么不是 0？
• Why isn't sizeof for a struct equal to the sum of sizeof of each member?