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分类: LINUX

2014-08-08 22:45:25

原文地址:解析sizeof和strlen的区别 作者:刘一痕

解析C/C++语言中的sizeof
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

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