为什么gcc下sizeof(std::stack<int>)的测量值远高于预期？

std::stack<int>大小为80字节的原因 #

你对std::stack的实现逻辑存在认知偏差：

• std::stack本身不是独立实现的容器，而是容器适配器，它只封装栈操作的接口，所有元素存储、状态维护的逻辑完全交给内部持有的底层容器实例实现。
• GCC标准库中std::stack默认的底层容器是std::deque<int>，因此sizeof(std::stack<int>)的数值完全等于sizeof(std::deque<int>)。

64位环境下GCC的std::deque为了实现双向O(1)插入删除、随机访问的特性，内部需要维护以下成员：

• 指向中控指针数组（存储所有数据块地址）的指针
• 中控数组的总容量
• 第一个数据块的起始迭代器
• 最后一个数据块的结束迭代器
• 分配器实例、块偏移维护相关的辅助成员
  这些成员累加后的总大小刚好为80字节，和你的测试结果一致。

你可以自行替换底层容器验证结论：测试sizeof(std::stack<int, std::vector<int>>)，得到的结果就是std::vector的大小（通常为24字节，对应3个指针的总大小），完全符合你对栈结构的大小预期。

std::set<int>大小为48字节的原因 #

GCC的std::set底层基于红黑树实现，为了保证操作效率，需要维护的结构远不止根节点指针：

• 红黑树根节点指针
• 最左子节点指针（用于O(1)返回首迭代器）
• 哨兵节点指针（用于O(1)返回尾后迭代器）
• 整棵树的节点计数（用于O(1)返回size()结果）
• 分配器实例、红黑树颜色管理的辅助成员
  64位环境下这些成员累加的总大小为48字节，和你的测试结果吻合。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Victor Telnov