C++标准库上的sizeof()

Question

我sizeof()对一些C++标准库类很好奇并应用了运算符.这是我观察到的:

int main() 
{
    vector<double> v1;
    set<double> s1;
    map<double,double> m1;

    stack<char> st;
    queue<char> q;

    vector<char>  v2;
    set<char> s2;
    map<char,char> m2;

    cout<<sizeof(v1)<<" "<<sizeof(s1)<<" "<<sizeof(m1)<<endl;
    cout<<sizeof(v2)<<" "<<sizeof(s2)<<" "<<sizeof(m2)<<endl;
    cout<<sizeof(q)<<" "<<sizeof(st)<<endl;
    return 0;
}

我的系统(64位)上的输出是:

12 24 24
12 24 24
40 40

我知道std::set使用红黑树实现.所以二叉树的每个节点都有两个指针(每个8个字节),值(8个字节,总共24个)似乎没问题.

1. std::map(也使用红黑树)有一个额外的键,但仍然是24字节？为什么？

2. 为什么std::queue并std::stack占用40个字节而std::vector只需要12个字节？

3. 为什么char和double不影响班级的规模？是因为模板吗？

Answer 1

这些类的实现是一个黑盒子,没有办法告诉它们包含哪些数据或私有成员.这完全取决于实施.

了解对象实例中所有字节的唯一方法是读取源代码.

Answer 2

该sizeof操作将会给你一个类型的大小.

现在,如果我要在std::vector<T>这里制作一个非常简化的版本(请注意,这并不像REAL实现那样做任何事情,并且它太简单而无法真正工作 - 而且我正在跳过很多比特你真的需要一个真实的):

template<typename T>
class vector<T>
{
   public:
      typedef size_t size_type;
   private:
     T* mdata;
     size_type msize;
     size_type mreserved;
   public:
     vector() { mreserved = msize = 0; mdata = 0; }
     vector(size_type sz) { msize = 0; mreserved = sz; mdata = new T[sz](); }
     void push_back(const T& v) 
     { 
        if (msize + 1 > mreserved) grow(mreserved * 2);
        mdata[msize+1] = v;
        msize++;
     }
     size_type size() const { return msize; }
     // bunch of other public functions go here. 
   private:
     void grow(size_type newsize)
     {
        if (newsize < 8) newsize = 8;
        T* newdata = new T[newsize]; 
        for(size_type i = 0; i < msize; i++) newdata[i] = mdata[i];
        swap(mdata, newdata);
        delete [] mdata;
        mreserved = newsize;
     }
  };

如您所见,无论存储的数据集有多大,实际类的大小都是相同的(它包含相同的大小和元素数).换句话说,这sizeof(vector<int>)是不变的.存储在后面的数据的大小mdata当然是变化的,但sizeof不知道(不知道).