C/C++中，空數組、空類、類中空數組的解析及其作用
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我們經常會遇到這些問題：
（1）C++中定義一個空類，他們它的大小（sizeof） 為多少？
（2）只有一個char數據成員的類的大小？
（3）能否定義一個空數組？
（4）空數組名做標示的指針指向什麽地方？
（5）空類有什麽用？
（6）空數組有什麽用？
等等......
這些問題，筆者在這篇文章統統做一個比較詳細的解析和認識。
1. sizeof是什麽？
首先我們要理解sizeof是什麽東西？
準確來講，對於C++這種強類型的語言，在某一時刻，對象的類型的大小是確定的，這個信息在編譯的時候直接可以確定，所以我們要明白sizeof並不是一個函數，而是一個返回對象類型大小的宏，這個宏的參數可以是對象，也可以是類型。
我們需要明白的是，在編譯結束後，sizeof的那個位置上面是直接被替換成一個常數的，我們用一個簡單而直觀的實驗來證實一下：
int main() {
int a=2;
int b[sizeof(a)];
cout<<sizeof(b)/sizeof(int)<<endl;
}
如果sizeof是作為的函數，那麽這個是不可能編譯成功的，因為棧上定義數組是一定需要常數（或常數表達式的）。
這樣我們就能知道：
sizeof(i++);
這樣一句話，i是不可能加1的，因為這句話在編譯的時候就已經被轉換成的對應的常數，而編譯的時候是不會進行運行的，這是常常出現的陷阱之一。
2. 空類的大小
很多人都知道，一個空類（後者是空類對象）使用sizeof的時候，結果是1。解釋相信大家也知道，想想，如果真是空類。那麽對於同一個空類的對象就不會占空間，不會占空間就意味著無法區分。
（有人可能會說，我們只分配對象名，不分配空間，那樣的話，你會讓整個C/C++語言為空類，以及相關的空類對象設計一套特殊的規則，是這個語言變得非常不合理）。
所以，C++的選擇是，自動的給空類插入一個char類型（只一個特殊對待），只要這個類對象將來占空間，那麽就可以通過地址來區分他們。
3. 空類的作用
還有一個關於空類的疑問就是，C++語言有必要保留空類嗎？空類實現空對象有什麽用？
有用的，尤其是在“泛型編程”中，空類（結構）的用處非常廣：
在其他的文章中提到，我們利用類型（通常是空類）來區別對待不同類對象的屬性。（其實我們是可以通過使用常數來區分的，但是區別我們很容易就能知道）。
使用常數來區分需要使用if else的這種運行時來確定執行的線路的方法，而使用函數重載的方法，在參數中加入一個空類域作為區分不同的函數的方法，編譯的時候直接選擇，而不是在運行的時候選擇，這是非常提高效率的。
要知道，不同的空類，是不同的。他們代表著不同的類型(雖然他們結構一樣）。在STL中，使用空類區分不同類型的標誌，從而在編譯的時候來對不同的類進行有針對性的優化是非常常見的。
template <typename A>
void fun(A a)
{
typedef typename trait<A>::type T;
_fun(A a, *(new T()));
}
template <typename A>
void _fun(A a, int)
{
……
}
template <typename A>
void _fun(A b, float)
{
……
}
當然，空類應該還有其他的用處。我們所有知道和理解的就是：空類是C++中一個有用的機制，不同名稱的空類代表著不同的類型。
空類在編譯的時候會被編譯器自動的加入一個char成員，不為別的，只是為了，讓它被實例後的對象占有空間，從而可以區分。
4. 空數組
C中我們可以定義空數組：
int a[0];
使用sizeof的時候你c猜是多少：
0
好吧，這裏0，我們可以理解。
但是問題就來了：
既然前面對於空類的情況中，因為需要讓對象唯一定位，所以插入char，那麽空數組既然sizeof的大小為0，那應該就是不占空間，那麽如何區分。
事實上，對於空數組，在C/C++有著特別的交代（可能是具體的實現不同，這裏只是使用GCC，G++）。
空數組名是一個指針，（但是又不占空間）指向一個位置：
對於結構體中，空數組名這個指針指向了前面一個成員結束的第一個空間。
對於非結構題中，空數組名這個指針指向的內容，與前一個對象的指針的內容一樣（雖然可能他們的類型不一樣）。
雖然，我們不知道這兩種安排有什麽玄機，或者益處，但是無所謂（下一節會介紹空數組的作用），但是針對空數組的sizeof為什麽可以為0，我們有了解釋。
與空類，不同的是，空數組是一個對象，而不是一個類。既然我們這個對象定義出來了，而且它會指向一個空間（雖然這個空間可能會與其他的地方重疊）但是，我們總算能夠區分開不同的空數組。
5. 空數組的作用
其實在C裏面，空數組的使用是非常多的。
問題：
假如你想要給一個結構體（代表一個功能）添加一個緩沖區。你會怎麽做？
1）定義一個固定長度的buffer數組成員，這樣的不好之處在於buffer會被定死。
2）定義一個buffer指針，在構造函數（雖然C沒有，但可以使用initialize函數來代替）中動態的創建一個需要大小的buffer，給這個結構體使用。
但是這樣就需要我們特別管理這個空間（使用析構函數），否則會很容易出現內存泄露。並且，一個buffer指針還占有了一個空間。
那麽C裏面，就有一個巧用空數組來達到這個問題的方法。
sttuct T
{
int a;
int b;
……
char buffer[];
};
我們知道，由於buffer並不占空間，所以，T的對象的總大小是不會把buffer算上的。
struct T * p=(T*)malloc(sizeof(T) +buffer_len);
看到沒有，在聲請空間的時候，加上buffer_len（所需緩沖區長度），這樣結構體和緩沖區一起被申請了，（在結束的時候，也可以直接使用free一起釋放，可以避免獨立的管理結構體和緩沖區）。
並且我們知道，buffer這個“指針”指向的就是結構體後面的那個buffer_len的空間。
這樣做還有一個好處，如果我們分開管理結構體和緩沖區（通常這個時候結構體是一個小碎片）。在申請和釋放的時候，很容易在內存中制造出碎片。
而如果向上面的這樣管理，結構體，依附這緩沖區（大塊）一起被管理。那將是一個很美好的事情。這就是空數組的用處。
6. 類中空數組
class T
{
int a[0];
};
您看這個類的sizeof為多少：
0
你會覺得這像個玩笑，但是其實仔細分析一下，也是可以所通的。
我前面說給一個空類插入一個char成員，是因為想讓程序能夠區分該類的不同對象。
而這裏，我們知道由於空數組是不占內存的，它就像一個指針指向某個地方，但是又不占內存。但是的確我們的類對象能夠借助空數組這個東西來區分開來。
所以既然目的達到了，那麽為什麽還要加入什麽一些什麽信息呢？
C/C++中，空數組、空類、類中空數組的解析及其作用