本篇內(nèi)容主要講解“怎么使用C/C++基礎(chǔ)sizeof”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“怎么使用C/C++基礎(chǔ)sizeof”吧!

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在 C/C++ 中，sizeof() 是一個判斷數(shù)據(jù)類型或者表達(dá)式長度的運算符。

1、sizeof 定義sizeof 是 C/C++ 中的一個操作符(operator)，返回一個對象或者類型所占的內(nèi)存字節(jié)數(shù)。

The sizeof keyword gives the amount of storage, in bytes, associated with a  variable or a type(including aggregate types). This keyword returns a value of  type size_t.

——來自MSDN

其返回值類型為 size_t ，在頭文件 stddef.h 中定義為: typedef unsigned int size_t;

從sizeof 的定義可以看出：sizeof 不是一個函數(shù)，因為函數(shù)調(diào)用必須有一對括號。

#include <stdio.h>  int main(void) {    int num = 97;     printf("sizeof(num = 0)的值:%d\n",sizeof(num = 0));       printf("num 的值:%d\n",num);       return 0; }

運行結(jié)果為4，97;并不是4，0

說明：sizeof 不是標(biāo)準(zhǔn)意義上的一元操作符，不支持鏈?zhǔn)奖磉_(dá)式，sizeof 作用域范圍內(nèi)的語句不會編譯成機器碼，如 sizeof(num++) 中的  ++ 不執(zhí)行。sizeof 也不是函數(shù)， sizeof 更像一個特殊的宏，在編譯階段求值。

2、sizeof 用法sizeof 有兩種語法形式，如下：

sizeof(type_name);    //sizeof(類型); sizeof (object);      //或sizeof object 都屬于 sizeof對象;

所以：

int i; sizeof(i);    //合理 sizeof i;     //合理 sizeof(int);  //合理 sizeof int;   //不合理

• 對類型使用 sizeof 時，sizeof type_name 是非法的，必須寫為 sizeof(type_name);

• 無論是對對象還是類型取值，sizeof () 這種形式都是對的;

1）基本數(shù)據(jù)類型的 sizeof

這里的基本數(shù)據(jù)類型是指short、int、long、float、double這樣的簡單內(nèi)置數(shù)據(jù)類型。

由于它們的內(nèi)存大小是和系統(tǒng)相關(guān)的，所以在不同的系統(tǒng)下取值可能不同。

#include <iostream> using namespace std;   int main() {    cout << "Size of char : " << sizeof(char) << endl;    cout << "Size of int : " << sizeof(int) << endl;    cout << "Size of short int : " << sizeof(short int) << endl;    cout << "Size of long int : " << sizeof(long int) << endl;    cout << "Size of float : " << sizeof(float) << endl;    cout << "Size of double : " << sizeof(double) << endl;    cout << "Size of wchar_t : " << sizeof(wchar_t) << endl;    return 0; }

在 32 位系統(tǒng)下內(nèi)置數(shù)據(jù)類型與其 sizeof 運算結(jié)果如下：

Size of char : 1 Size of int : 4 Size of short int : 2 Size of long int : 4 Size of float : 4 Size of double : 8 Size of wchar_t : 4

• unsigned 不影響內(nèi)置類型 sizeof 的取值

2） 指針類型的 sizeof

指針主要用于存儲地址，前幾天文章C語言指針詳解提到過，指針變量的位寬等于機器字長，機器字長由 CPU 寄存器位數(shù)決定。在 32  位系統(tǒng)中，一個指針變量的返回值為 4 字節(jié)， 64 位系統(tǒng)中指針變量的 sizeof 結(jié)果為 8 字節(jié)。

char *p =”hello”;  sizeof( p );       // 結(jié)果為4  sizeof(*p);        // 結(jié)果為1  int *pi;  sizeof( pi );      //結(jié)果為4  sizeof(*pi);       //結(jié)果為4  char **pp = &p;  sizeof( pp );      // 結(jié)果為4  sizeof( *pp );     // 結(jié)果為4

• 指針變量的 sizeof 值與指針?biāo)傅膶ο箢愋蜎]有任何關(guān)系，與指針申請多少空間沒有關(guān)系，所有的指針變量所占內(nèi)存大小均相等。

• 如果使用 32 位編譯器編譯得到程序是 32 位，那么在 64bits 系統(tǒng)下，指針變量大小仍然是 4 個字節(jié)。

3） 函數(shù)類型的 sizeof

函數(shù)類型以其返回類型作為自身類型，進(jìn)行 sizeof 取值。

void fun1() { } int fun2() {    return 0; } double fun3() {    return 0.0; } cout << sizeof(fun1()) << endl;  //錯誤！無法對void類型使用sizeof cout << sizeof(fun2()) << endl;  //fun2()返回值類型為int，輸出4 cout << sizeof(fun3()) << endl;  //fun3()返回值類型為double，輸出8

注意：不能對返回 void 函數(shù)和函數(shù)指針進(jìn)行 sizeof 取值。

4） 數(shù)組類型的 sizeof

當(dāng) sizeof 作用于數(shù)組時，求取的是數(shù)組所有元素所占用的大小。

int A[3][5];     char c[]="abcdef";     double*(*d)[3][6];      cout<<sizeof(A)<<endl;      //輸出60     cout<<sizeof(A[4])<<endl;   //輸出20     cout<<sizeof(A[0][0])<<endl;//輸出4     cout<<sizeof(c)<<endl;      //輸出7     cout<<sizeof(d)<<endl;      //輸出4     cout<<sizeof(*d)<<endl;     //輸出72     cout<<sizeof(**d)<<endl;    //輸出24     cout<<sizeof(***d)<<endl;   //輸出4     cout<<sizeof(****d)<<endl;  //輸出8

A 的數(shù)據(jù)類型是 int[3][5] ，A[4] 的數(shù)據(jù)類型是 int[5]，A[0][0]數(shù)據(jù)類型是 int 。所以：

sizeof（A）==sizeof(int[3][5])==3*5*sizeof(int)==60 sizeof(A[4])==sizeof(int[5])=5*sizeof(int)==20 sizeof(A[0][0])==sizeof(int)==4

如果字符數(shù)組表示字符串，數(shù)組末自動插入 '\0'，所以 c 的數(shù)據(jù)類型是 char[7] ，所以  sizeof(c)=sizeof(char[7])==7。

d 是一個很奇怪的定義，他表示一個指向 double*[3][6] 類型數(shù)組的指針。既然是指針，所以 sizeof(d) 就是4。

既然 d 是執(zhí)行 double*[3][6] 類型的指針， *d 就表示一個 double*[3][6] 的多維數(shù)組類型，因此  sizeof(*a)=3*6*sizeof(double*)=72 。

**d 表示一個 double*[6] 類型的數(shù)組，所以 sizeof(**d)=6*sizeof (double*)=24。

***d 表示其中的一個元素，也就是 double* ，所以 sizeof(***d)=4 。

****d 是一個 double ，所以 sizeof(****d)=sizeof(double)=8。

當(dāng)數(shù)組作為函數(shù)形參時，下面輸出結(jié)果應(yīng)該是多少呢?

int GetStrLength(char str[]) {    return sizeof(str); }  int main() {    char szStr[] = "abcdef";    cout<< GetStrLength() << endl;    return 0; }

輸出不是 7 ，這里函數(shù)參數(shù) str[] 已不再是數(shù)組類型，而是蛻變成指針，我們調(diào)用函數(shù) GetStrLength() 時，程序會在棧上分配一個大小為 7  的數(shù)組嗎?不會!數(shù)組是“傳址”的，調(diào)用者只需將實參的地址傳遞過去，所以 str 自然為指針類型 (char*) ，輸出值為：4 。

• 數(shù)組的大小是各維數(shù)的乘積*數(shù)組元素的大小。

• 向函數(shù)形參傳遞數(shù)組，數(shù)組將會退化為指針，失去原來數(shù)組的特性。

5） 結(jié)構(gòu)體類型的 sizeof

對于 struct 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由 CPU 的對齊問題導(dǎo)致 struct 的大小變得比較復(fù)雜。具體可以查看以前的文章一文輕松理解內(nèi)存對齊。

理論上，int 占 4byte ， char 占一個 byte ，那么將它們放到一個結(jié)構(gòu)體中應(yīng)該占 4+1=5byte  ;但是實際上，通過運行程序得到的結(jié)果是 8byte 。

#include<stdio.h>  struct{     int x;     char y; }Test;  int main() {     printf("%d\n",sizeof(Test)); // 輸出8不是5     return 0; }

結(jié)構(gòu)體的大小跟結(jié)構(gòu)體成員對齊有密切關(guān)系，而并非簡單地等于各個成員的大小之和!比如對如下結(jié)構(gòu)體兩個結(jié)構(gòu)體 A、B 使用 sizeof  的結(jié)果分別是：16,24。可以看出 sizeof(B) 并不等于 sizeof(int)+sizeof(double)+sizeof(int)=16 。

struct A {   int num1;   int num2;   double num3; }; struct B {   int num1;   double num3;   int num2; };

結(jié)構(gòu)體A和B中包含的成員都一樣，只不過順序不同而已，為什么其大小不一樣呢?要解釋這個問題，就要了解結(jié)構(gòu)體成員對齊的規(guī)則。

• 結(jié)構(gòu)體的大小等于結(jié)構(gòu)體內(nèi)最大成員大小的整數(shù)倍

• 結(jié)構(gòu)體內(nèi)的成員的首地址相對于結(jié)構(gòu)體首地址的偏移量是其類型大小的整數(shù)倍，比如說 double 型成員相對于結(jié)構(gòu)體的首地址的地址偏移量應(yīng)該是 8  的倍數(shù)。

• 為了滿足規(guī)則 1 和 2 編譯器會在結(jié)構(gòu)體成員之后進(jìn)行字節(jié)填充!

從三個規(guī)則我們來看看為什么 sizeof(B) 等于 24 ：首先假設(shè)結(jié)構(gòu)體的首地址為0，第一個成員 num1 的首地址是 0 (滿足規(guī)則2)，它的類型是  int ，因此它占用地址空間 0——3 。第二個成員 num3 是 double 類型，它占用 8 個字節(jié)，由于之前的 num1 只占用了 4  個字節(jié)，為了滿足規(guī)則 2 ，需要使用規(guī)則 3 在 num1 后面填充 4 個字節(jié)(4——7)，使得 num3 的起始地址偏移量為 8 ，因此 num3  占用的地址空間是：8——15。第三個成員 num2 是 int 型，其大小為 4 ，由于 num1 和num3 一共占用了 16  個字節(jié)，此時無須任何填充就能滿足規(guī)則 2。因此 num2 占用的地址空間是 16——19 。那么是不是結(jié)構(gòu)體的總大小就是 0——19 共 20  個字節(jié)呢?請注意，別忘了規(guī)則1!由于結(jié)構(gòu)體內(nèi)最大成員是 double 占用 8 個字節(jié)，因此最后還需要在 num2 后面填充 4 個字節(jié)，使得結(jié)構(gòu)體總體大小為  24 。

struct S{ };  sizeof(S); // 結(jié)果為1

對于一個空 struct 結(jié)構(gòu)體取 sizeof 運算，運算結(jié)果為 1 并非 0 。因為編譯器為保證此空 struct 存在，專門分配一個字節(jié)。

如果存在結(jié)構(gòu)體嵌套，無論內(nèi)層還是外層均需要采用內(nèi)存對齊。

6） 類的 sizeof

1.不含繼承和 static 成員變量的類。

在這種情況下，只需要考慮對齊方式即可。

class A  {    public:    int b;    float c;    char d;  }; class B {  };  int main(void)  {    cout << “sizeof(A) is ” << sizeof(A) << endl;    //輸出結(jié)果為12   cout << “sizeof(B) is ” << sizeof(B) << endl;    //輸出結(jié)果為1   return 0 ;  }

• 空的 class 同樣也占用 1 個字節(jié)。

• 計算類對象的大小時，類成員函數(shù)不占用對象空間，只需要考慮類中數(shù)據(jù)成員的大小。

2.類中存在靜態(tài)成員變量

class A  {    public:    static int a;    int b;    float c;    char d;  };  int main()  {    A object;    cout << “sizeof(object) is ” << sizeof(object) << endl;    //輸出結(jié)果為12   return 0 ;  }

因為在程序編譯期間，就已經(jīng)為 static 變量在靜態(tài)存儲區(qū)域分配了內(nèi)存空間，并且這塊內(nèi)存在程序的整個運行期間都存在。而每次聲明了類 A  的一個對象的時候，為該對象在堆上，根據(jù)對象的大小分配內(nèi)存。

3.類中包含成員函數(shù)

class A  {    public:    static int a;    int b;    float c;    char d;    int add(int x,int y)    {      return x+y;    }  };  int main()  {    A object;    cout << “sizeof(object) is ” << sizeof(object) << endl;    b = object.add(3,4);    cout << “sizeof(object) is ” << sizeof(object) << endl;    //輸出結(jié)果為12   return 0 ;  }

因為只有非靜態(tài)類成員變量在新生成一個object的時候才需要自己的副本。所以每個非靜態(tài)成員變量在生成新object需要內(nèi)存，而function是不需要的。

3、sizeof 與 strlen 區(qū)別

• sizeof 是一個操作符，strlen 是庫函數(shù)。

• sizeof 的參數(shù)可以是數(shù)據(jù)的類型，也可以是變量，而 strlen 只能以結(jié)尾

• 編譯器在編譯時就計算出了 sizeof 的結(jié)果，而 strlen 函數(shù)必須在運行時才能計算出來。并且 sizeof 計算的是數(shù)據(jù)類型占內(nèi)存的大小，而  strlen 計算的是字符串實際的長度。

• 數(shù)組做 sizeof 的參數(shù)不退化，傳遞給 strlen 就退化為指針了。如：

int ss[20]="0123456789";  sizeof(ss)=80, //ss表示在內(nèi)存中的大小，20*4。  strlen(ss)    //錯誤，strlen的參數(shù)只能是char*，且必須是以“\0”結(jié)尾的。  char *ss="0123456789";  sizeof(ss)=4,  //ss是指向字符串常量的字符指針。  sizeof（*ss）=1, // *ss是第一個字符。

到此，相信大家對“怎么使用C/C++基礎(chǔ)sizeof”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！

本文名稱：怎么使用C/C++基礎(chǔ)sizeof
網(wǎng)頁URL：http://www.chinadenli.net/article2/jsgdic.html

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