C++那些事之内存优化
通常程序运行时内存是一个比较大的问题,如何减少内存占用和提升访问速度是至关重要。为了解决这些问题,C++20 引入了 no_unique_address
特性,并结合空基类优化(EBO, Empty Base Optimization),为开发者提供了一种有效的方式来优化内存布局。
大纲:
-
C++20之前的EBO
C++20之后的no_unique_address
注:本节代码已放星球,欢迎下载学习。
1. 空基类优化(EBO)
EBO 是指对于空基类(即没有数据成员的类)在派生类中的存在不会占用额外的内存。C++ 编译器会将这些空基类的实例合并,避免不必要的内存开销。这在设计复杂的类层次结构时尤其有用,可以有效减少对象的大小。
#include <iostream>
class Empty {};
class Derived : public Empty {
int value;
public:
Derived(int v) : value(v) {}
};
class Test {
int value;
public:
Test(int v) : value(v) {}
Empty e;
};
int main() {
std::cout << sizeof(Derived) << std::endl;
std::cout << sizeof(Test) << std::endl;
return 0;
}
在上面的代码中,Derived
类在内存中只占用 int
的大小,而不是 int
加上 Empty
的大小。这是因为编译器利用了 EBO 的特性。
那么你猜猜上面的输出是多少呢?
2. no_unique_address
特性
C++20 引入了 no_unique_address
特性,它允许我们显式标记某些类成员,使其在内存中不会占用额外空间。特别适合<0字节对象>,例如:
unique_ptr中当Deleter是空结构体/类,此时得到的sizeof是16,C++20之后便可以不占子节,整个sizeof为8。
template<class T, class Deleter>
class unique_ptr {
T* pointer = nullptr;
[[no_unique_address]] Deleter deleter;
public:
// 其他成员函数...};
最后,留个疑问,你知道它的使用限制?或者说条件吗?
一起探索更多C++项目/知识~
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