1. 定義:
http://student.csdn.net/space.php?uid=526244&do=blog&id=34926
sizeof是何方神聖sizeof乃C/C++中的一個操作符(operator)是也,簡單的說其作用就是返回一個對象或者類型所佔的內存字節數。
MSDN上的解釋爲:
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.
其返回值類型爲size_t,在頭文件stddef.h中定義。這是一個依賴於編譯系統的值,一般定義爲typedef unsigned int size_t;
世上編譯器林林總總,但作爲一個規範,它們都會保證char、signed char和unsigned char的sizeof值爲1,畢竟char是我們編程能用的最小數據類型。
2. 語法:
sizeof有三種語法形式,如下:
1) sizeof( object ); // sizeof( 對象 );
2) sizeof( type_name ); // sizeof( 類型 );
3) sizeof object; // sizeof 對象;
所以,
int i;
sizeof( i ); // ok
sizeof i; // ok
sizeof( int ); // ok
sizeof int; // error
既然寫法3可以用寫法1代替,爲求形式統一以及減少我們大腦的負擔,第3種寫法,忘
掉它吧!
實際上,sizeof計算對象的大小也是轉換成對對象類型的計算,也就是說,同種類型的
不同對象其sizeof值都是一致的。這裏,對象可以進一步延伸至表達式,即sizeof可以
對一個表達式求值,編譯器根據表達式的最終結果類型來確定大小,一般不會對表達式
進行計算。如:
sizeof( 2 );// 2的類型爲int,所以等價於 sizeof( int );
sizeof( 2 + 3.14 ); // 3.14的類型爲double,2也會被提升成double類型,所以等價
於 sizeof( double );
sizeof也可以對一個函數調用求值,其結果是函數返回類型的大小,函數並不會被調用
,我們來看一個完整的例子:
char foo()
{
printf("foo() has been called./n");
return 'a';
}
int main()
{
size_t sz = sizeof( foo() ); // foo() 的返回值類型爲char,所以sz = sizeof(
char ),foo()並不會被調用
printf("sizeof( foo() ) = %d/n", sz);
}
C99標準規定,函數、不能確定類型的表達式以及位域(bit-field)成員不能被計算s
izeof值,即下面這些寫法都是錯誤的:
sizeof( foo );// error
void foo2() { }
sizeof( foo2() );// error
struct S
{
unsigned int f1 : 1;
unsigned int f2 : 5;
unsigned int f3 : 12;
};
sizeof( S.f1 );// error
3. sizeof的常量性
sizeof的計算髮生在編譯時刻,所以它可以被當作常量表達式使用,如:
char ary[ sizeof( int ) * 10 ]; // ok
最新的C99標準規定sizeof也可以在運行時刻進行計算,如下面的程序在Dev-C++中可以
正確執行:
int n;
n = 10; // n動態賦值
char ary[n]; // C99也支持數組的動態定義
printf("%d/n", sizeof(ary)); // ok. 輸出10
但在沒有完全實現C99標準的編譯器中就行不通了,上面的代碼在VC6中就通不過編譯。
所以我們最好還是認爲sizeof是在編譯期執行的,這樣不會帶來錯誤,讓程序的可移植
性強些。
4. 基本數據類型的sizeof
這裏的基本數據類型指short、int、long、float、double這樣的簡單內置數據類型,
由於它們都是和系統相關的,所以在不同的系統下取值可能不同,這務必引起我們的注
意,儘量不要在這方面給自己程序的移植造成麻煩。
一般的,在32位編譯環境中,sizeof(int)的取值爲4。
5. 指針變量的sizeof
學過數據結構的你應該知道指針是一個很重要的概念,它記錄了另一個對象的地址。既
然是來存放地址的,那麼它當然等於計算機內部地址總線的寬度。所以在32位計算機中
,一個指針變量的返回值必定是4(注意結果是以字節爲單位),可以預計,在將來的6
4位系統中指針變量的sizeof結果爲8。
char* pc = "abc";
int* pi;
string* ps;
char** ppc = &pc;
void (*pf)();// 函數指針
sizeof( pc ); // 結果爲4
sizeof( pi ); // 結果爲4
sizeof( ps ); // 結果爲4
sizeof( ppc ); // 結果爲4
sizeof( pf );// 結果爲4
指針變量的sizeof值與指針所指的對象沒有任何關係,正是由於所有的指針變量所佔內
存大小相等,所以MFC消息處理函數使用兩個參數WPARAM、LPARAM就能傳遞各種複雜的消
息結構(使用指向結構體的指針)。
6. 數組的sizeof
數組的sizeof值等於數組所佔用的內存字節數,如:
char a1[] = "abc";
int a2[3];
sizeof( a1 ); // 結果爲4,字符 末尾還存在一個NULL終止符
sizeof( a2 ); // 結果爲3*4=12(依賴於int)
一些朋友剛開始時把sizeof當作了求數組元素的個數,現在,你應該知道這是不對的,
那麼應該怎麼求數組元素的個數呢Easy,通常有下面兩種寫法:
int c1 = sizeof( a1 ) / sizeof( char ); // 總長度/單個元素的長度
int c2 = sizeof( a1 ) / sizeof( a1[0] ); // 總長度/第一個元素的長度
寫到這裏,提一問,下面的c3,c4值應該是多少呢
void foo3(char a3[3])
{
int c3 = sizeof( a3 ); // c3 ==
}
void foo4(char a4[])
{
int c4 = sizeof( a4 ); // c4 ==
}
也許當你試圖回答c4的值時已經意識到c3答錯了,是的,c3!=3。這裏函數參數a3已不
再是數組類型,而是蛻變成指針,相當於char* a3,爲什麼仔細想想就不難明白,我
們調用函數foo1時,程序會在棧上分配一個大小爲3的數組嗎不會!數組是“傳址”的
,調用者只需將實參的地址傳遞過去,所以a3自然爲指針類型(char*),c3的值也就爲
4。
7. 結構體的sizeof
這是初學者問得最多的一個問題,所以這裏有必要多費點筆墨。讓我們先看一個結構體
:
struct S1
{
char c;
int i;
};
問sizeof(s1)等於多少聰明的你開始思考了,char佔1個字節,int佔4個字節,那麼
加起來就應該是5。是這樣嗎你在你機器上試過了嗎也許你是對的,但很可能你是錯
的!VC6中按默認設置得到的結果爲8。
Why爲什麼受傷的總是我
請不要沮喪,我們來好好琢磨一下sizeof的定義——sizeof的結果等於對象或者類型所
佔的內存字節數,好吧,那就讓我們來看看S1的內存分配情況:
S1 s1 = { 'a', 0xFFFFFFFF };
定義上面的變量後,加上斷點,運行程序,觀察s1所在的內存,你發現了什麼
以我的VC6.0爲例,s1的地址爲0x0012FF78,其數據內容如下:
0012FF78: 61 CC CC CC FF FF FF FF
發現了什麼怎麼中間夾雜了3個字節的CC看看MSDN上的說明:
When applied to a structure type or variable, sizeof returns the actual siz
e, which may include padding bytes inserted for alignment.
原來如此,這就是傳說中的字節對齊啊!一個重要的話題出現了。
爲什麼需要字節對齊計算機組成原理教導我們這樣有助於加快計算機的取數速度,否
則就得多花指令週期了。爲此,編譯器默認會對結構體進行處理(實際上其它地方的數
據變量也是如此),讓寬度爲2的基本數據類型(short等)都位於能被2整除的地址上,
讓寬度爲4的基本數據類型(int等)都位於能被4整除的地址上,以此類推。這樣,兩個
數中間就可能需要加入填充字節,所以整個結構體的sizeof值就增長了。
讓我們交換一下S1中char與int的位置:
struct S2
{
int i;
char c;
};
看看sizeof(S2)的結果爲多少,怎麼還是8再看看內存,原來成員c後面仍然有3個填
充字節,這又是爲什麼啊彆着急,下面總結規律。
sizeof( struct ) = offsetof( last item ) + sizeof( last item ) + sizeof( tr
ailing padding )