• C++ sizeof的使用总结


    说明:以下代码在VS2008中通过,在32位操作系统下。

    1.      定义

    sizeof是一个操作符(operator)。

    其作用是返回一个对象或类型所占的内存字节数。

    其返回值类型为size_t。(size_t在头文件stddef.h中定义,它依赖于编译系统的值,一般定义为 typedef unsigned int size_t;)

    2.      语法

    sizeof有三种语法形式:

    1)  sizeof (object);  //sizeof (对象)

    2)  sizeof object;   //sizeof 对象

    3)  sizeof (type_name);  //sizeof (类型)

    对象可以是各种类型的变量,以及表达式(一般sizeof不会对表达式进行计算)。

    sizeof对对象求内存大小,最终都是转换为对对象的数据类型进行求值。

    sizeof (表达式); //值为表达式的最终结果的数据类型的大小

    例子:(32位机器下)

    [cpp] view plaincopy
     
    1. int i;  
    2. sizeof(int); //值为4  
    3. sizeof(i); //值为4,等价于sizeof(int)  
    4. sizeof i; //值为4  
    5. sizeof(2); //值为4,等价于sizeof(int),因为2的类型为int  
    6. sizeof(2 + 3.14); //值为8,等价于sizeof(double),因为此表达式的结果的类型为double  
    [cpp] view plaincopy
     
    1. char ary[sizeof(int) * 10]; //OK,编译无误  

      

    最新的C99标准规定sizeof也可以在运行时刻进行计算。

    如下面的程序在Dev-C++中可以正确执行:

    [cpp] view plaincopy
     
    1. int n;  
    2.   
    3. n = 10; // n动态赋值  
    4.   
    5. char ary[n]; // C99也支持数组的动态定义  
    6.   
    7. cout<<sizeof(ary); // ok. 输出10  

    但在没有完全实现C99标准的编译器中就行不通了,上面的代码在VC6中就通不过编译。所以我们最好还是认为sizeof是在编译期执行的,这样不会带来错误,让程序的可移植性强些。

    1.      基本数据类型的sizeof

    这里的基本数据类型是指short、int、long、float、double这样的简单内置数据类型。

    由于它们的内存大小是和系统相关的,所以在不同的系统下取值可能不同。

    2.      结构体的sizeof

    结构体的sizeof涉及到字节对齐问题。

    为什么需要字节对齐?计算机组成原理教导我们这样有助于加快计算机的取数速度,否则就得多花指令周期了。为此,编译器默认会对结构体进行处理(实际上其它地方的数据变量也是如此),让宽度为2的基本数据类型(short等)都位于能被2整除的地址上,让宽度为4的基本数据类型(int等)都位于能被4整除的地址上,依次类推。这样,两个数中间就可能需要加入填充字节,所以整个结构体的sizeof值就增长了。

    字节对齐的细节和编译器的实现相关,但一般而言,满足三个准则:

    1)  结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除。

    2)  结构体的每个成员相对于结构体首地址的偏移量(offset)都是成员大小的整数倍,如有需要,编译器会在成员之间加上填充字节(internal adding)。

    3)  结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍,如有需要,编译器会在最末一个成员后加上填充字节(trailing padding)。

        注意:空结构体(不含数据成员)的sizeof值为1。试想一个“不占空间“的变量如何被取地址、两个不同的“空结构体”变量又如何得以区分呢,于是,“空结构体”变量也得被存储,这样编译器也就只能为其分配一个字节的空间用于占位了。

    例子:

    [cpp] view plaincopy
     
    1. struct S1  
    2. {  
    3.     char a;  
    4.     int b;  
    5. };  
    6. sizeof(S1); //值为8,字节对齐,在char之后会填充3个字节。  
    7.   
    8. struct S2  
    9. {  
    10.     int b;  
    11.     char a;  
    12. };  
    13. sizeof(S2); //值为8,字节对齐,在char之后会填充3个字节。  
    14.   
    15. struct S3  
    16. {  
    17. };  
    18. sizeof(S3); //值为1,空结构体也占内存。  

    3.      联合体的sizeof

    结构体在内存组织上市顺序式的,联合体则是重叠式,各成员共享一段内存;所以整个联合体的sizeof也就是每个成员sizeof的最大值。

    例子:

    [cpp] view plaincopy
     
    1. union u  
    2. {  
    3.     int a;  
    4.     float b;  
    5.     double c;  
    6.     char d;  
    7. };  
    8.   
    9. sizeof(u); //值为8  

    4.      数组的sizeof

    数组的sizeof值等于数组所占用的内存字节数。

    注意:1)当字符数组表示字符串时,其sizeof值将’/0’计算进去。

                2)当数组为形参时,其sizeof值相当于指针的sizeof值。 

    例子1:

     

    [c-sharp] view plaincopy
     
    1. char a[10];  
    2. char n[] = "abc";   
    3.   
    4. cout<<"char a[10]                 "<<sizeof(a)<<endl;//数组,值为10  
    5.   
    6. cout<<"char n[] = /"abc/"           "<<sizeof(n)<<endl;//字符串数组,将'/0'计算进去,值为4  
    7.   
    8.    

     

    例子2:

     

    [c-sharp] view plaincopy
     
    1. void func(char a[3])  
    2. {  
    3.     int c = sizeof(a); //c = 4,因为这里a不在是数组类型,而是指针,相当于char *a。  
    4. }  
    5.   
    6. void funcN(char b[])  
    7. {  
    8.     int cN = sizeof(b); //cN = 4,理由同上。  
    9. }  

     

    5.      指针的sizeof

    指针是用来记录另一个对象的地址,所以指针的内存大小当然就等于计算机内部地址总线的宽度。

    在32位计算机中,一个指针变量的返回值必定是4。

    指针变量的sizeof值与指针所指的对象没有任何关系。

          例子:

      

    [cpp] view plaincopy
     
    1. char *b = "helloworld";  
    2. char *c[10];  
    3. double *d;  
    4. int **e;  
    5. void (*pf)();    
    6.   
    7. cout<<"char *b = /"helloworld/"     "<<sizeof(b)<<endl;//指针指向字符串,值为4  
    8. cout<<"char *b                    "<<sizeof(*b)<<endl; //指针指向字符,值为1  
    9. cout<<"double *d                  "<<sizeof(d)<<endl;//指针,值为4  
    10. cout<<"double *d                  "<<sizeof(*d)<<endl;//指针指向浮点数,值为8  
    11. cout<<"int **e                  "<<sizeof(e)<<endl;//指针指向指针,值为4  
    12. cout<<"char *c[10]                "<<sizeof(c)<<endl;//指针数组,值为40  
    13. cout<<"void (*pf)();              "<<sizeof(pf)<<endl;//函数指针,值为4  

     

    6.      函数的sizeof

    sizeof也可对一个函数调用求值,其结果是函数返回值类型的大小,函数并不会被调用。

    对函数求值的形式:sizeof(函数名(实参表))

    注意:1)不可以对返回值类型为空的函数求值。 

                2)不可以对函数名求值。

               3)对有参数的函数,在用sizeof时,须写上实参表。

          例子:

    [cpp] view plaincopy
     
    1. #include <iostream>  
    2. using namespace std;  
    3.   
    4. float FuncP(int a, float b)  
    5. {  
    6.     return a + b;  
    7. }  
    8.   
    9. int FuncNP()  
    10. {  
    11.     return 3;  
    12. }  
    13.   
    14. void Func()  
    15. {  
    16. }  
    17.   
    18. int main()  
    19. {  
    20. cout<<sizeof(FuncP(3, 0.4))<<endl; //OK,值为4,sizeof(FuncP(3,0.4))相当于sizeof(float)  
    21. cout<<sizeof(FuncNP())<<endl; //OK,值为4,sizeof(FuncNP())相当于sizeof(int)  
    22. /*cout<<sizeof(Func())<<endl; //error,sizeof不能对返回值为空类型的函数求值*/  
    23. /*cout<<sizeof(FuncNP)<<endl; //error,sizeof不能对函数名求值*/  
    24. }  
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/johnnyflute/p/3673441.html
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