C/C++拾遗（二）——sizeof问题

By zieckey (http://blog.chinaunix.net/u/16292/index.html)


在32位机器上，int、long、float等sizeof长度都是4，short为2

double, long double 都是8位

对于求sizeof的原则：

VC下的原则：
   (1)整体空间是 占用空间最大的成员（的类型）所占字节数的整倍数
   (2)数据对齐原则----内存按结构成员的先后顺序排列，当排到该成员变量时，其前面已摆放的空间大小必须是该成员类型大小的整倍数，如果不够则补齐，以此向后类推。。。。。
   注意：数组按照单个变量一个一个的摆放，而不是看成整体。如果成员中有自定义的类、结构体，也要注意数组问题


GCC下的原则基本和VC相同，只有一点不同：当含有double变量的时候，最终的类的大小以4字节对齐。从下面的struct D可以看的出来。


struct A
{
    bool a;
    bool b;
    bool c;
};
sizeof(A)=3

struct B
{
    char a;
    char b;
    char c;
};
sizeof(B)=3


struct C
{
    short a;
    short b;
    short c;
};
sizeof(C)=6

struct D
{
    double d;
    float f;
    int i;
    char c;
};

VC:sizeof(D)=24
GCC:sizeof(D)=20


struct E
{
    bool a;
    bool b;
    bool c;
};
sizeof(E)=3


struct F
{
    double d;        //8

    float f;        //4

    int i;            //4

    char c;            //8

};
sizeof(F)=24


struct G
{
    short s;        //2

    char c;            //1

    char c1;        //1

    char c2;        //4

    struct F sc;    //24, 注意，struct F中最大的为double，长度为8，所以struct G的最大元素长度也为8    

    int d;            //8, 见上面的分析，最大的元素长度为8

};
sizeof(G)=40


struct H
{

};
sizeof(H)=1
空的struct和class长度都是1

class I
{
public:
protected:
private:
};
sizeof(I)=1



class J
{
    virtual void print(){};
};

sizeof(J)=4
带虚函数的类，长度多加四，普通函数对类的sizeof长度没有影响。
static的成员变量不能算在类的sizeof长度中





 union u
 {
     double a;
     int b;
 };
 
 union u2
 {
     char a[13];
     int b;
 };
 
 union u3
 {
     char a[13];
     char b;
 };
 
 cout< cout< cout<

    都知道union的大小取决于它所有的成员中，占用空间最大的一个成员的大小。所以对于u来说，大小就是最大的double类型成员a了，所以 sizeof(u)=sizeof(double)=8。但是对于u2和u3，最大的空间都是char[13]类型的数组，为什么u3的大小是13，而 u2是16呢？关键在于u2中的成员int b。由于int类型成员的存在，使u2的对齐方式变成4，也就是说，u2的大小必须在4的对界上，所以占用的空间变成了16（最接近13的对界）。

    结论：复合数据类型，如union，struct，class的对齐方式为成员中对齐方式最大的成员的对齐方式。
   
   
   
    在结构体和类中，可以使用位域来规定某个成员所能占用的空间，所以使用位域能在一定程度上节省结构体占用的空间。不过考虑下面的代码：

 struct s1
 {
  int i: 8;
  int j: 4;
  double b;
  int a:3;
 };

 struct s2
 {
  int i;
  int j;
  double b;
  int a;
 };

 struct s3
 {
  int i;
  int j;
  int a;
  double b;
 };

 struct s4
 {
  int i: 8;
  int j: 4;
  int a:3;
  double b;
 };

 cout< cout< cout< cout<
    可以看到，有double存在会干涉到位域（sizeof的算法参考上一节），所以使用位域的的时候，最好把float类型和double类型放在程序的开始或者最后。
   
   


C++中的string类型：

    string strArr1[] = {"Trend","Micro","Soft"};
    string *pStrArr1 = new string[2];
    pStrArr1[0] = "US";
    pStrArr1[1] = "CN";


sizeof(strArr1)=48 //3*16
sizeof(strArr1[0])=16
sizeof(string)=16
sizeof(pStrArr1)=4//pStrArr1为一个指针
sizeof(pStrArr1[0])=16
sizeof(*pStrArr1)=16

指针p指向数组，则*p就是指向数组中的成员了，成员的类型是什么，string型，ok那么sizeof(*p)为16

求数组大小的通用方法：

Type a[] = ...
sizeof(a)/sizeof(a[0])






VC下的原则：
   (1)整体空间是 占用空间最大的成员（的类型）所占字节数的整倍数
   (2)数据对齐原则----内存按结构成员的先后顺序排列，当排到该成员变量时，其前面已摆放的空间大小必须是该成员类型大小的整倍数，如果不够则补齐，以此向后类推。。。。。
   注意：数组按照单个变量一个一个的摆放，而不是看成整体。如果成员中有自定义的类、结构体，也要注意数组问题


GCC下的原则基本和VC相同，只有一点不同：当含有double变量的时候，最终的类的大小以4字节对齐。从struct D可以看的出来。





PS：


sizeof与strlen区别：
1.sizeof操作符的结果类型是size_t，它在头文件中typedef为unsigned　int类型。
该类型保证能容纳实现所建立的最大对象的字节大小。  

2.sizeof是算符，strlen是函数。

3.sizeof可以用类型做参数，strlen只能用char*做参数，且必须是以''\0''结尾的。

4.数组做sizeof的参数不退化，传递给strlen就退化为指针了。

5.大部分编译程序在编译的时候就把sizeof计算过了 是类型或是变量的长度这就是sizeof(x)可以用来定义数组维数的原因
char str[20]="0123456789";//str是编译期大小已经固定的数组
int a=strlen(str); //a=10;//strlen()在运行起确定
int b=sizeof(str); //而b=20;//sizeof()在编译期确定

6.strlen的结果要在运行的时候才能计算出来，是用来计算字符串的实际长度，不是类型占内存的大小。

7.sizeof后如果是类型必须加括弧，如果是变量名可以不加括弧。这是因为sizeof是个操作符不是个函数。
char c;
sizeof c;//变量名可以不加括弧

8.当适用了于一个结构类型时或变量， sizeof 返回实际的大小，
当适用一静态地空间数组， sizeof 归还全部数组的尺寸。
sizeof 操作符不能返回动态地被分派了的数组或外部的数组的尺寸

9.数组作为参数传给函数时传的是指针而不是数组，传递的是数组的首地址，
如：
fun(char [8])
fun(char [])
都等价于 fun(char *)
在C++里参数传递数组永远都是传递指向数组首元素的指针，编译器不知道数组的大小
如果想在函数内知道数组的大小， 需要这样做：
进入函数后用memcpy拷贝出来，长度由另一个形参传进去
fun(unsiged char *p1, int len)
{
    unsigned char* buf = new unsigned char[len+1]
    memcpy(buf, p1, len);
}

我们能常在用到 sizeof 和 strlen 的时候，通常是计算字符串数组的长度
看了上面的详细解释，发现两者的使用还是有区别的，从这个例子可以看得很清楚：

har str[11]="0123456789";//注意这里str大小因该大于等于11，应考虑'\0'在内，否则编译器会报错
int a=strlen(str); //a=10; >>>> strlen 计算字符串的长度，以结束符 0x00 为字符串结束。
int b=sizeof(str); //而b=11; >>>> sizeof 计算的则是分配的数组 str[11] 所占的内存空间的大小，不受里面存储的内容改变。 

上面是对静态数组处理的结果，如果是对指针，结果就不一样了

char* ss = "0123456789";
sizeof(ss) 结果 4 ＝＝＝》ss是指向字符串常量的字符指针，sizeof 获得的是一个指针的之所占的空间,应该是长整型的，所以是4
sizeof(*ss) 结果 1 ＝＝＝》*ss是第一个字符 其实就是获得了字符串的第一位'0' 所占的内存空间，是char类型的，占了 1 位strlen(ss)= 10 >>>> 如果要获得这个字符串的长度，则一定要使用 strlen

另外,下面的方法可以用于确定该静态数组可以容纳元素的个数：
int a[3]={1,2,3};
cout << sizeof a/sizeof ( typeid( a[0] ).name() );