解析C/C++语言中的sizeof和strlen

解析C/C++语言中的sizeof和strlen

一、sizeof的概念
　　sizeof是C语言的一种单目操作符，如C语言的其他操作符++、--等。它并不是函数。sizeof操作符以字节形式给出了其操作数的存储大小。操作数可以是一个表达式或括在括号内的类型名。操作数的存储大小由操作数的类型决定。

二、sizeof的使用方法
　　1、用于数据类型

　　sizeof使用形式：sizeof（type）

　　数据类型必须用括号括住。如sizeof（int）。

　　2、用于变量

　　sizeof使用形式：sizeof（var_name）或sizeof var_name

　　变量名可以不用括号括住。如sizeof (var_name)，sizeof var_name等都是正确形式。带括号的用法更普遍，大多数程序员采用这种形式。

　　注意：sizeof操作符不能用于函数类型，不完全类型或位字段。不完全类型指具有未知存储大小的数据类型，如未知存储大小的数组类型、未知内容的结构或联合类型、void类型等。

　　如sizeof(max)若此时变量max定义为int max(),sizeof(char_v) 若此时char_v定义为char char_v [MAX]且MAX未知，sizeof(void)都不是正确形式。

三、sizeof的结果 　　

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。

　　1、若操作数具有类型char、unsigned char或signed char，其结果等于1。

　　ANSI C正式规定字符类型为1字节。

　　2、int（4）、unsigned int（4） 、short int（2）、unsigned short（2） 、long int（4） 、unsigned long （4）、float（4）、double（8）、long double（8）类型的sizeof 在ANSI C中没有具体规定，大小依赖于实现括号内为sizeof的结果。

　　3、当操作数是指针时，sizeof依赖于编译器。例如Microsoft C/C++7.0中，near类指针字节数为2，far、huge类指针字节数为4。一般Unix的指针字节数为4， 一般来说指针字节数为4。

例1：

   int *p;

   int a[5];

   p = a;

   sizeof(p)的结果是4。

例2：

   const char* pstars[]={"aa","bb","cc","dd"};

  const int starCount=size of pstars/sizeof pstars[0];

   starCount是指针数组pstars中的元素个数4。

因为pstars是一个常指针数组，const代表指针中的数据不能修改，即不能使用诸如*pstars[0] = 'c';之类，会有编译错误的。

先放下const不谈，pstars的数组成员是4个指针，所以其占用的空间是4个指针所占用的空间即4*4 = 16，而pstars[0]是该数组的一个元素，即一个指针，所占空间即为4个字节。所以最后计算结果为4。

　　4、当操作数具有数组类型时，其结果是数组的总字节数。

例如：int a[12];sizeof(a)的结果是12 * 4 = 48。

　　5、联合类型操作数的sizeof是其最大字节成员的字节数。结构类型操作数的sizeof是这种类型对象的总字节数，包括任何垫补在内。 

　　让我们看如下结构：

　　struct {char b; double x;} a;

　　vc6.0结果为16。

　　这是因为编译器在考虑对齐问题时，在结构中插入空位以控制各成员对象的地址对齐。如double类型的结构成员x要放在被8整除的地址。可以通过#pragma pack(n)改变字节对齐。

例如：

struct mystruct1{
    char a;             //1
    int b;               //4
    short c;           //2
    long d;            //4

    double e;        //8
};

默认的结构体的sizeof结果是24。

#pragma pack(2)

struct mystruct1{
    char a;             //1
    int b;               //4
    short c;           //2
    long d;            //4

    double e;        //8
};

此时结果为20。

我的推论：

    默认时以最大字节作为存储单位，即8字节，而对齐方式则以两两之间的最大字节对齐，比如char与int以4字节对齐，占用了一个8字节空间，short重新开始一个8字节空间，short与long以4字节对齐，再结合成一个8字节空间，同时double单独占用一个8字节空间，所以最后总空间为24字节。

    改变对齐方式为2字节时，则char以2字节后接int的2个2字节，再接short的2字节，再接long的2个2字节最后接double的4个2字节，此时计算总数为2字节 *  （1+2+1+2+4）= 20字节。

注意：#pragma pack()可以还原为默认对齐方式，而要改变其对齐方式，#pragma pack(n)必须放在使用之前。也可以使用

#pragma pack(push) //保存对齐状态

#pragma pack(pop)  //恢复对齐状态

这一对来进行对齐方式的改变。

        C++中类也是类似结构体的sizeof的计算方式，计算类对象中数据成员所占用的空间，不过static对象不计算在内。

例如：

class A{
     char b;
     static double x;
public:
      void count(int *aa);
};

此时sizeof(A)的结果是1。

　　6、如果操作数是函数中的数组形参或函数类型的形参，sizeof给出其指针的大小。

例如：

void a(int *c)

{

    printf("%d\n",sizeof(c));

}

void a(int c[13])

{

    printf("%d\n",sizeof(c));

}

打印的都是4。

四、sizeof与其他操作符的关系
　　sizeof的优先级为2级，比/、%等3级运算符优先级高。它可以与其他操作符一起组成表达式。如i*sizeof（int）；其中i为int类型变量。

五、sizeof的主要用途
　　1、sizeof操作符的一个主要用途是与存储分配和I/O系统那样的例程进行通信。例如：

　　void *malloc（size_t size）,

　　size_t fread(void * ptr,size_t size,size_t nmemb,FILE * stream)。

　　2、sizeof的另一个的主要用途是计算数组中元素的个数。例如：

　　void * memset（void * s,int c,sizeof(s)）。

六、建议
　　由于操作数的字节数在实现时可能出现变化，建议在涉及到操作数字节大小时用sizeof来代替常量计算。

 

解析C/C++语言中的strlen与sizeof的区别

  1.从功能定义上，strlen函数，用来求字符串的长度，sizeof函数是用来求指定变量或变量类型等所占用内存的大小；

  2.sizeof是运算符，而strlen是C库函数strlen只能用char*做参数，且以'\0'结尾的；
  对于静态数组处理：
     char str[20]="0123456789";
     strlen(str)=10;   //表示数组中字符串的长度
     sizeof(str)=20;   //表示数组变量分配的长度
  对于指针处理：
     char *str="0123456789";
     strlen(str)=10;     //表示字符串的长度
     sizeof(str)=4;      //表示指针变量的所占内存大小
     sizeof(*str)=1;     //表示'0'这个字符变量的所占内存大小

（本文转自居里的专栏，十分感谢！）