数据成员
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类的空间占用
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.. note::

    - 原书内容与现实标准略有不符，本节按照现实标准来
    - 本节使用 ``__attribute__((packed))`` 关闭内存对齐
    - 本节编译的代码为64位代码
    - 本节使用的编译器为 GCC 9.30

考虑以下代码：

.. code-block:: cpp

    class X{
    }__attribute__((packed));

    class Y : virtual public X{

    }__attribute__((packed));

    class Z : virtual public X{

    }__attribute__((packed));

    class A: public Y, public Z{

    }__attribute__((packed));

    int main() {
        cout<<sizeof(X)<<" "<<sizeof(Y)<<" "<<sizeof(Z)<<" "<<sizeof(A)<<endl;
        return 0;
    }

输出结果为：

    1 8 8 16

需要注意的是上text大小则与下列因素有关：

#. 支持虚有基类造成的负担。该负担反应在编译器插入的指针上，此指针要么指向虚函数的子对象，要么指向某个相关表格。
#. 空虚类优化。编译器对空的虚有基类做出优化，使空虚有基类占用的 1 个字节不会表现在其子类中。
#. 内存对齐。

.. note::

    本文中已经关闭内存对齐

因此，Y, Z 的大小与上述指针（该指针为 8 个字节）和编译器执行的优化处理有关（否则 Y, Z 就是 9 个字节了）。

由此可得：

``sizeof(Y) = sizeof(X) + sizeof(指针) + sizeof(内存对齐)`` 但是此时由于编译器对 sizeof(X) 进行优化，使其大小为零，而本节中又关闭了内存对齐。

数据成员的绑定
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.. note::

    该节说明的问题在现代 C++ 已经解决

考虑以下代码：

.. code-block:: cpp

    extern int x;
    typedef int length;

    class X{
    public:
        int getX(){
            return x; // 此处将绑定到全局变量
        }
    private:
        typedef float length; // 此处将报错
        int x;
    };

以上问题出现在旧式C++中，为了解决这个第一个问题，编译器将对成员函数的数据绑定推迟到类定义之后：

.. code-block:: cpp

    extern int x;
    typedef int length;

    class X{
    public:
        int getX(){
            return x; // 此处将绑定到全局变量
        }
    private:
        typedef float length; // 此处将报错
        int x;
    };
    // 在此处为成员函数进行数据成员

而第二个问题则依赖于 ``防御性编程`` ：

- 所有的数据成员生命放置在类的开头处，以保证正确的绑定
- 所有的嵌套声明放置在类的开头
- 所有的类成员函数与其实现分离

数据成员的内存排列
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.. note::

    - 下文中将使用“权限区”代指 C++ public、 protected、public等部分
    - 对于现代编译器而言，多个相同的权限区将会被合成为一个

C++标准对数据成员有一下规定：

- 同一权限区内的数据成员排列顺序与声明顺序相同（不一定连续）
- 由编译器生成的数据成员（如 vptr）可以排列在任意位置
- 不同权限区的数据成员顺序不做规定

.. note::

    此处静态成员不考虑在内

数据成员的存取效率
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- 静态成员的存取没有任何空间或效率的代价。
    - 因为其被储存在程序的数据段，通过 ``object.static_data`` 的方式只是一种便利手段。
    - 若多个类声明了相同名称的静态数据成员，则编译器会对其命名进行修饰
- 对数据成员的存取必定经过 ``this``，其方式是 ``this + offset(data_member)``