C++中的空类与空结构体大小

　　今天面试遇到了一个颇有意思的问题，即空结构体在C++中所占的内存大小是多少？参见以下代码：

#include <iostream>
struct S0
{ 
};

int main()
{
    std::cout << sizeof S0 << std::endl;
    return 0;
}

　　面试官当场提醒了我一下，说若是S0对象所占用的内存大小为0，那么将能够申请无限多个此类型的对象数组，而且大小永远为0。我当时以为有点道理，不过转念一想，仍是有点疑惑。

　　回来研究了一下，原来在C++语言中的确规定了空结构体和空类所占内存大小为1，而C语言中空类和空结构体占用的大小是0（在gcc中测试为0，其余编译器不必定）。由此又产生了一个新的疑问：为何C++会有这样的规定呢？

　　原来，C++语言标准中规定了这样一个原则：“no object shall have the same address in memory as any other variable”，即任何不一样的对象不能拥有相同的内存地址。若是空类对象大小为0，那么此类数组中的各个对象的地址将会一致，明显违反了此原则。

　　进一步地，C++作出这样规定的缘由究竟有什么道理呢？请看下面这个计算元素个数的例子：

T array[5];
int count = &array[4] - &array[0];

　　这种指针相减的运算在编译器中会等价于以下步骤：

count = ((char *)&array[4] - (char *)&array[0]) / sizeof T;

　　若是容许C++对象大小为0，那么这里的运算将产生两个问题：（1）不能经过指针区分不一样的数组对象；（2）sizeof T为0致使非法的除0操做。这样一来，编译器还须要用一些复杂的代码来处理这些异常状况信息。

　　为了知足C++标准规定的不一样对象不能有相同地址，C++编译器保证任何类型对象大小不能为0。C++编译器会在空类或空结构体中增长一个虚设的字节（有的编译器可能不止一个），以确保不一样的对象都具备不一样的地址。