空派生优化

Question

大多数C程序员都知道空基类优化是一种技术/习惯用法。空的子类会发生什么？例如

class EmptyBase {
    int i;
};

template<typename T>
class Derived : T { 
};

std::cout << sizeof(Derived<EmptyBase>); // Is there a standard verdic on this?

与EBO类似，应该有一个EDO声明，由于派生类不提供任何其他成员，也不向其参数化类型引入任何虚拟成员，因此它不需要更多内存。考虑到可能出现类似情况的各种情况（多重继承、单一继承……）：

• 这样的优化标准/可能吗？
• 如果是，这种优化的机制是什么，它们与EBO相似吗？

注意：使用从参数化类型派生的类模板是相当典型的。主题是在这种情况下浪费空间

Answer 1

该标准本身不包含“空基类”大小写。相反，它说（参见1.8）：

[A] 大多数派生对象应具有非零大小，并应占用一个或多个字节的存储。基类子对象的大小可能为零。

和：

除非一个对象是[…]零大小的基类子对象，否则该对象的地址是它占用的第一个字节的地址。如果一个是另一个的子对象，或者如果至少一个是零大小的基类子对象并且它们是不同的类型，则两个对象[…]可能具有相同的地址；否则，它们应该有不同的地址。

以及(第9条):

类类型的完整对象和成员子对象的大小应为非零。脚注：基类子对象不受此限制。

这从来没有说只有空底座可以接受任何形式的布局更改，并为“挤压”布局留出足够的空间：例如：

struct A {}; struct B : A { int x; };             // "equivalent" to { int }

struct X { int a; }; struct Y : X {};             // "equivalent" to { int }

考虑B b；和Y y；。可能b的地址，A-b的子对象的地址（即

唯一不起作用的是这个:

struct S {}; struct T { S s; };                   // "equivalent" to { char }

我所说的“等效”是指最明智、最节省空间的实现。

一个更有趣的案例如下：

struct Foo { int x; char a; };                    // { int, char, char[3] }

struct Bar : Foo { short q; };                    // { int, char, char, short }

此示例假定大小为（int） == 4，大小为（短） == 2。出于对齐原因，我们有大小（Foo） == 8，但大小（Bar）也是8，尽管有更多的数据成员。

该标准的另一个相关部分是9.2/13：

具有相同权限改造（第11条）的（非联合）类的非静态数据成员被分配，以便以后的成员在类对象中具有更高的地址。具有不同权限改造的非静态数据成员的分配顺序是未指定的（11）。实现对齐要求可能会导致两个相邻的成员不能立即相互分配；管理虚函数（10.3）和虚拟基类（10.1）的空间要求也是如此。

最后，9.2/10说标准布局类在开始时没有填充，因此它们的地址等于它们的“初始成员”的地址。由于标准布局要求所有基要么为空，要么派生最多的类本身没有数据成员，这意味着标准布局类必须采用一种“空基”优化，我上面的B和Y布局的初始部分实际上是强制性的。