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
阅读(727) | 评论(0) | 转发(0) |
