C++（十五） — sizeof 运算符

1、基本数据类型

sizeof 是一个关键字，它是一个编译时运算符，用于判断变量或数据类型的字节大小。

sizeof 运算符可用于获取类、结构、共用体和其他用户自定义数据类型的大小。

使用 sizeof 的语法如下：

sizeof (data type)

其中，data type 是要计算大小的数据类型，包括类、结构、共用体和其他用户自定义数据类型。

请尝试下面的实例，理解 C++ 中 sizeof 的用法。复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中，编译并运行程序。

int main()
{
    cout << "Size of char : " << sizeof(char) << endl;            //1
    cout << "Size of bool : " << sizeof(bool) << endl;            //1

    cout << "Size of int : " << sizeof(int) << endl;            //4
    cout << "Size of short int : " << sizeof(short int) << endl;//2
    cout << "Size of long int : " << sizeof(long int) << endl;    //4
    cout << "Size of long : " << sizeof(long) << endl;            //4

    cout << "Size of float : " << sizeof(float) << endl;        //4
    
    cout << "Size of double : " << sizeof(double) << endl;        //8
    cout << "Size of long double : " << sizeof(long double) << endl;//8
    cout << "Size of wchar_t : " << sizeof(wchar_t) << endl;    //2
    system("pause");
    return 0;
}

 2、字符串及字符数组

　　数组作为函数的形参传递时，退化为指针。

size_t getPtrSize(char *ptr)
{
    return sizeof(ptr);
}

int main()
{
    // hello 有 5 个字符，但总字节个数要额外加1个字节(结束符)，所以是 6
    char szHello[] = "Hello";  //字符串    
    //字符数组
    char a[] = { 'h','e','l','l','o' };
    char b[10] = { 'h','e','l','l','o' };
    char c[2][3]= { 'h','e','l','l','o' };

    cout << "The size of a char is: "<< sizeof(char)                    // 1
        << "
The length of " << szHello << " is: " << sizeof (szHello)    //6，字符串大小 = 本身字符 + ''
        << "
The size of the pointer is "<< getPtrSize(szHello) << endl;//4 ,当64位机时，指针位8字节

    cout << "The size of a a array is: " << sizeof(a)                    //5
        << "
The size of a b array is: " << sizeof(b)                //10
        << "
The size of a c array is: " << sizeof(c)                //6 = 1*6
        << "
The size of a c0 array is: " << sizeof(c[0])                //3 = 1*3 相当于一个一维数组

        << endl;
    system("pause");
}

3、指针

　　32位机和64位机，指针大小分别为：4 和 8 。

int main()
{
    char a[3];
    cout << "The size of a a array is: " << sizeof(a)                //3，表示数组大小
        << "
The size of a a array is: " << sizeof(a[0])            //1，表示数组的第一个字符占得大小
        << endl;

    // 数组指针，一个指针，指向有3个元素的一维数组，大小为一个指针的大小，4个字节
    // 执行 a1+1 时，要跨过3个 char 型字符长度的大小（相当于跨过这个数组指针的单元大小）
    char (*a1)[3]; 
    //*a1[0] = 6;
    cout << "
The size of a a1 array is: " << sizeof(a1)                //4，表示指针
        << "
The size of a a1 array is: " << sizeof(*a1[0])        //1，表示指针指向的字符数组的第0个字符
        << "
The size of a a1 array is: " << sizeof(a1[0])            //3，表示指针指向的这个字符数组
        << endl;

    // 指针数组，有3个指针
    char *a2[3];
    cout << "
The size of a a2 array is: " << sizeof(a2)           //12，表示 3*4=12
        << "
The size of a a2 array is: " << sizeof(a2[0])            //4，表示第一个指针

        << endl;

    system("pause");
}

4、类

 　  类也是一种数据类型，也就是，固定大小内存块的别名。

　　定义一个类后，是一个抽象概念，不分配内存，只有当定义了对象后才分配固定大小的内存。

 　一个类所占的固定内存大小，计算时需要对齐补全。选择4的倍数，结构体内最长数据元素的整数倍。

　　此外，类中定义的 static 变量是存在全局数据区内，不计算在类的内存中。

　　类中成员函数，也不计算在内。（因为函数代码和变量，是分开存放的）

 　　比如：

// 总共占用：4+4+4=12
class A 
{
    bool a;    //1
    int b;    //4
    bool c;    //1
};

// 总共占用：1+1=2(自动补全为4)，，4+4=8
class B
{
    bool a;    //1
    bool b;    //1
    int c;    //4
};

int main()
{
    A a1;
    B b1;
    cout << sizeof(a1) << endl;  //12
    cout << sizeof(b1) << endl;     //8
    system("pause");
    return 0;
}

 　　另外，需要注意，对于空类：

1. 　　定义空的类，实例化后，占用空间为1个字节；
2. 　　多重继承还是1个字节；
3. 　　虚继承有指针，是4个字节。

　　之前看过几篇博客，都说是为了让对象能够有唯一的地址以区别不同的对象。这一个字节用来干什么的呢？里面的值是多少无所谓，因为这个字节只是用来占位置而已，正如上面打印的ab的地址一样，它们各自占用一个byte的内存，紧挨着。我们可以通过地址的不同来区别它们。

其实这个问题本身没什么意义，只是探究C++对象内存模型的一个敲门砖。

// 总共占用：1
class A 
{
    
};
// 多重继承还是：1
class B :public A
{

};

// 虚继承是：4，因为虚继承要有个虚表，这是个指针
class C :virtual public A
{

};

int main()
{
    A a1;
    B b1;
    C c1;
    cout << sizeof(a1) << endl;  //1
    cout << sizeof(b1) << endl;     //1
    cout << sizeof(c1) << endl;     //4
    system("pause");
    return 0;
}

参考文献：https://blog.csdn.net/Jacketinsysu/article/details/52207285