本文来自CSDN博客，转载请标明出处：http://blog.csdn.net/zhangcunli/archive/2009/10/23/4720781.aspx
今天查资料的时候发现 VS 编译器 CL 的一个编译选项可以查看 C++ 类的内存布局，非常有用。使用如下，从开始程序菜单找到 Visual Stdio 2008/2005 Command Prompt，选择 VS 的命令行工具，按如下格式使用：
>cl –d1reportSingleClassLayout[classname] test.cpp
而使用 –d1reportAllClassLayout 则可以查看源文件中所有类及结构体的内存布局。
其中，classname 为类名，－d1reportSingleClassLayout[classname] 之间没有空格。编写程序测试：
比较奇怪，加上 #include <iostream> 后，测试结构体的时候就会出现很输出，应该是库中的类，看起来真麻烦，所以这里去掉它。
1: //test: >cl Test.cpp /d1reportSingleClassLayout[className] 2: //#include <iostream> 3: 4: //using namespace std; 5: 6: struct S 7: { 8: char x; 9: int y; 10: double z; 11: }; 12: class TestClass 13: { 14: private: 15: char y; 16: double z; 17: int x; 18: }; 19: //base 20: class Base 21: { 22: private: 23: int x; 24: public: 25: virtual void f1(); 26: virtual int g1(); 27: }; 28: //Derived 29: class Derived: public Base 30: { 31: private: 32: char y; 33: public: 34: virtual float f2(); 35: }; 36: //Derived2 37: class Derived2: public Base 38: { 39: private: 40: double z; 41: public: 42: virtual void f1(); 43: virtual float v2(); 44: int f3(); 45: }; 46: // 47: class Base2 48: { 49: private: 50: int yy; 51: public: 52: virtual void g2(); 53: }; 54: //多重继承 55: class Derived3: public Base, public Base2 56: { 57: private: 58: double zz; 59: public: 60: virtual void g3(); 61: }; 62: // 63: int main() 64: { 65: return 0; 66: }//测试，1：测试结构体 S：>cl Test.cpp /d1reportSingleClassLayoutS
可以看到，VC 默认情况下，结构体内使用字节对齐，char x, 和 int y 之间填充了 3 个字节的空间。默认情况，VC 对结构体内的字节按最大字节对齐，成员变量之间的顺序不同，结构体所占空间也可能不同。
2. 测度类 TestClass: >cl Test.cpp /d1reportSingleClassLayoutTestClass
同样可以看到，类 TestClass 中数据成员的按最大数据成员字节对齐，char y 和 double z 之间插入了 7 个字节，double z 和 int x 之间插入了 4 个字节，按 double 型对齐,32 位机器上， sizeof(double) = 8。
3.测试有虚函数的类 Base： >cl Test.cpp /d1reportSingleClassLayoutBase
其中{vfptr}是虚函数表，可以看到，VC 将虚函数表地址放在了对象的头 4 个字节，接着才是数据成员。虚函数表是一个数组，里面存放的是类中虚函数的地址，可以看到虚函数成员的地址是按照声明的顺序存放的。
4.测试子类 Derived:>cl Test.cpp /d1reportSingleClassLayoutDerived
可以看到，基类的虚函数存放在虚表的前面，子类中自己声明的虚函数按顺序存放在后面。
5.测试子类Derived2: >cl Test.cpp /d1reportSingleClassLayoutDerived2
可以看到，子类 Derived2 中重写了基类 Base 中的虚函数 f1()，因此 Devried2 的虚表中 f1() 的位置被 Derived2 重写的 f1() 代替，因此便实现了多态。非虚函数地址不存放在虚表中。
6.测试多重继承的类Derived3: >cl Test.cpp /d1reportSingleClassLayoutDerived3
可以看到VC中对多重继承的处理，子类 Derived3 的对象中，前 4 个字节存放的是第一个基类的 虚表，然后是第一个基类的数据成员。接着是第 2 个基类的虚表及数据成员。最后才是自己的数据成员。其中，Derived3::$vftable@Base2@: －8， －8 表示第 2 个基类相对于虚表相对于 Derived3 的偏移量 offset。
//测试结构体的字节对齐，以及 #pragma pack(1), offsetof(struct,number) 的用法。
1: #include <iostream> 2: 3: using namespace std; 4: 5: struct st1 6: { 7: short number; 8: float grade; 9: float grade2; 10: float grade3; 11: char level; 12: }; //20 13: 14: struct st2 15: { 16: char level; 17: short number; 18: float grade; 19: float grade2; 20: float grade3; 21: };//16 22: 23: #pragma pack(1) 24: struct st3 25: { 26: char level; 27: short number; 28: float grade; 29: float grade2; 30: float grade3; 31: }; //15 32: #pragma pack() 33: 34: void TestSizeOf() 35: { 36: cout << __FUNCTION__ << endl; 37: 38: cout << " sizeof(short)= " << sizeof(short) << endl << endl; 39: 40: cout << " sizeof(st1)= " << sizeof (st1) << endl; 41: cout << " offsetof(st1,number) " << offsetof(st1,number) << endl; 42: cout << " offsetof(st1,grade) " << offsetof(st1,grade) << endl; 43: cout << " offsetof(st1,grade2) " << offsetof(st1,grade2) << endl; 44: cout << " offsetof(st1,grade3) " << offsetof(st1,grade3) << endl; 45: cout << " offsetof(st1,level) " << offsetof(st1,level) << endl << endl; 46: 47: cout << " sizeof(st2)= " << sizeof (st2) << endl; 48: cout << " offsetof(st2,level) " << offsetof(st2,level) << endl; 49: cout << " offsetof(st2,number) " << offsetof(st2,number) << endl; 50: cout << " offsetof(st2,grade) " << offsetof(st2,grade) << endl; 51: cout << " offsetof(st2,grade2) " << offsetof(st2,grade2) << endl; 52: cout << " offsetof(st2,grade3) " << offsetof(st2,grade3) << endl << endl; 53: 54: cout << " sizeof(st3)= " << sizeof (st3) << endl; 55: cout << " offsetof(st3,level) " << offsetof(st3,level) << endl; 56: cout << " offsetof(st3,number) " << offsetof(st3,number) << endl; 57: cout << " offsetof(st3,grade) " << offsetof(st3,grade) << endl; 58: cout << " offsetof(st3,grade2) " << offsetof(st3,grade2) << endl; 59: cout << " offsetof(st3,grade3) " << offsetof(st3,grade3) << endl << endl; 60: } 61: int main() 62: { 63: TestSizeOf(); 64: return 0; 65: }其中，VC对结构体中的数据成员默认按照最大成员对齐，#pragma pack(num) 可以设置对齐字节数，可以为1、2、4、8、16 。也可以使用编译选项 /Zp[1|2|4|8|16] 修改对齐方式，取消修改用#pragma pack()，如果结构体某成员的 sizeof 大于你设置的，则按你的设置来对齐。注意 offsetof 的用法，可以很容易观察结构体的内部结构
还可以使用前面所说的 cl –d1reportSingleClassLayout[classname] test.cpp 编译选项进行相互验证。