sizeof总结

爱被打了一巴掌 2022-08-27 04:57 159阅读 0赞

**一 定义**

sizeof是C/C++中的一个操作符（operator），简单的说其作用就是返回一个对象或者类型所占的内存字节数。

MSDN上的解释为：

The sizeof keyword gives the amount of storage, in bytes, associated with avariable or a type(including aggregate types). This keyword returns a value of type size\_t.

其返回值类型为size\_t，在头文件stddef.h中定义。这是一个依赖于编译系统的值，一般定义为

typedef unsigned int size\_t;

世上编译器林林总总，但作为一个规范，它们都会保证char、signed char和unsigned

char的sizeof值为1，毕竟char是我们编程能用的最小数据类型。

**语法**

sizeof有三种语法形式，如下：

sizeof(object);//sizeof(对象);

sizeof(type\_name);//sizeof(类型);

sizeofobject;//sizeof对象;

所以，

inti;

sizeof(i);//ok

sizeofi;//ok

sizeof(int);//ok

sizeofint;//error

既然写法3可以用写法1代替，为求形式统一以及减少我们大脑的负担，第3种写法，忘掉它吧！实际上，sizeof计算对象的大小也是转换成对对象类型的计算，也就是说，同种类型的不同对象其sizeof值都是一致的。这里，对象可以进一步延伸至表达式，即sizeof可以对一个表达式求值，编译器根据表达式的最终结果类型来确定大小，一般不会对表达式进行计算。如：

sizeof(2);//2的类型为int，所以等价于sizeof(int);

sizeof(2+3.14);//3.14的类型为double，2也会被提升成double类型，所以等价于sizeof(double);

sizeof也可以对一个函数调用求值，其结果是函数返回类型的大小，函数并不会被调用。

**二 基本数据类型的sizeof**

cout<<sizeof(char)<<endl;          结果是1
    cout<<sizeof(int)<<endl;           结果是4
    cout<<sizeof(unsigned int)<<endl;   结果是4 
    cout<<sizeof(long int)<<endl;       结果是4
    cout<<sizeof(short int)<<endl;       结果是2
    cout<<sizeof(float)<<endl;          结果是4
    cout<<sizeof(double)<<endl;        结果是8

**三 数组的sizeof**

数组的sizeof数组的sizeof值等于数组所占用的内存字节数，如：

char a1[] = "abc";
    int a2[3];
    sizeof( a1 ); // 结果为4，字符 末尾还存在一个NULL终止符
    sizeof( a2 ); // 结果为3*4=12（依赖于int）

写到这里，提一问，下面的c3，c4值应该是多少呢

void foo3(char a3[3])
    {
    int c3 = sizeof( a3 ); // c3 == 4
    }
    void foo4(char a4[])
    {
    int c4 = sizeof( a4 ); // c4 == 4
    }

也许当你试图回答c4的值时已经意识到c3答错了，是的，c3!=3。这里函数参数a3已不再是数组类型，而是蜕变成指针，相当于char\* a3，为什么仔细想想就不难明白，我们调用函数foo1时，程序会在栈上分配一个大小为3的数组吗不会！数组是“传址”的，调用者只需将实参的地址传递过去，所以a3自然为指针类型（char\*），c3的值也就为4。

**四 结构体的sizeof**

struct MyStruct
    {
               double dda1;
               char dda;
               int type
    };//结果为16

为上面的结构分配空间的时候，VC根据成员变量出现的顺序和对齐方式，先为第一个成员dda1分配空间，其起始地址跟结构的起始地址相同（刚好偏移量0刚好为sizeof(double)的倍数），该成员变量占用sizeof(double)=8个字节；

接下来为第二个成员dda分配空间，这时下一个可以分配的地址对于结构的起始地址的偏移量为8，是sizeof(char)的倍数，所以把dda存放在偏移量为8的地方满足对齐方式，该成员变量占用sizeof(char)=1个字节；接下来为第三个成员type分配空间，这时下一个可以分配的地址对于结构的起始地址的偏移量为9，不是sizeof(int)=4的倍数，为了满足对齐方式对偏移量的约束问题，VC自动填充3个字节（这三个字节没有放什么东西），这时下一个可以分配的地址对于结构的起始地址的偏移量为12，刚好是sizeof(int)=4的倍数，所以把type存放在偏移量为12的地方，该成员变量占用sizeof(int)=4个字节；这时整个结构的成员变量已经都分配了空间，总的占用的空间大小为：8+1+3+4=16，刚好为结构的字节边界数（即结构中占用最大空间的类型所占用的字节数sizeof(double)=8）的倍数，所以没有空缺的字节需要填充。所以整个结构的大小为：sizeof(MyStruct)=8+1+3+4=16，其中有3个字节是VC自动填充的，没有放任何有意义的东西。

**五 含位域结构体的sizeof**

示例1：

struct BF1

char f1 : 3;

char f2 : 4;

char f3 : 5;

\};

其内存布局为：

|\_f1\_\_|\_\_f2\_\_|\_|\_\_\_\_f3\_\_\_|\_\_\_\_|

|\_|\_|\_|\_|\_|\_|\_|\_|\_|\_|\_|\_|\_|\_|\_|\_|

0 3 7 8 1316

位域类型为char，第1个字节仅能容纳下f1和f2，所以f2被压缩到第1个字节中，而f3只能从下一个字节开始。因此sizeof(BF1)的结果为2。

**六 含有联合体的结构体的sizeof**

struct s1
    {
               char *ptr,ch;                   //有指针变成4＋4
               union A            //后面跟了A定义了一个类型,不占内存，而后面不跟A,是声明了结构体的一个成员,占内存,
              {
                  short a,b;
                  unsigned int c:2, d:1;
               };
               struct s1* next;                //指针占4
    };//这样是8＋4＝12个字节
    struct s1
    {
               char *ptr,ch;                          
               union                                            //联合体是结构体的成员，占内存，并且最大类型是unsigned int，占4
              {
                   short a,b;
                   unsigned int c:2, d:1;
               };
               struct s1* next;                        
    };//这样是8＋4＋4＝16个字节

**七 结构体体含有结构体的sizeof**

struct S1

char c;

int i;

\};

struct S3

char c1;

S1 s;

char c2;

\};

cout<<sizeof(S3); //S3=16

S1的最宽简单成员的类型为int，S3在考虑最宽简单类型成员时是将S1“打散”看的，

所以S3的最宽简单类型为int，这样，通过S3定义的变量，其存储空间首地址需要被4整

除，整个sizeof(S3)的值也应该被4整除。

c1的偏移量为0，s的偏移量呢这时s是一个整体，它作为结构体变量也满足前面三个

准则，所以其大小为8，偏移量为4，c1与s之间便需要3个填充字节，而c2与s之间就不需

要了，所以c2的偏移量为12，算上c2的大小为13，13是不能被4整除的，这样末尾还得补

上3个填充字节。最后得到sizeof(S3)的值为16。

**八 带有\#pragma pack的sizeof**

它是用来调整结构体对齐方式的，不同编译器名称和用法略有不同，VC6中通过\#pragma pack实现，也可以直接修改/Zp编译开关。\#pragma pack的基本用法为：\#pragma pack( n )，n为字节对齐

数，其取值为1、2、4、8、16，默认是8，如果这个值比结构体成员的sizeof值小，那么该成员的偏移量应该以此值为准，即是说，结构体成员的偏移量应该取二者的最小值，

再看示例：

#pragma pack(push) // 将当前pack设置压栈保存
    #pragma pack(2)// 必须在结构体定义之前使用
    struct S1
    {
    char c;
    int i;
    };
    struct S3
    {
    char c1;
    S1 s;
    char c2
    };
    #pragma pack(pop) // 恢复先前的pack设置

计算sizeof(S1)时，min(2, sizeof(i))的值为2，所以i的偏移量为2，加上sizeof(i)

等于6，能够被2整除，所以整个S1的大小为6。

同样，对于sizeof(S3)，s的偏移量为2，c2的偏移量为8，加上sizeof(c2)等于9，不能

被2整除，添加一个填充字节，所以sizeof(S3)等于10。

**九 空结构体的sizeof**

struct S5 \{ \};

sizeof( S5 ); // 结果为1

**十 类的sizeof**

类的sizeof值等于类中成员变量所占用的内存字节数。如：

****************************************************************
    class A
    {
    public:
              int b;
              float c;
              char d;
    };
    int main(void)
    {
    A object;
    cout << "sizeof(object) is " << sizeof(object) << endl;
    return 0 ;
    }
    ************************************************************
    输出结果为12（我的机器上sizeof(float)值为4，字节对其前面已经讲过）。
    不过需要注意的是，如果类中存在静态成员变量，结果又会是什么样子呢？
    ************************************************************
    class A
    {
    public:
              static int a;
              int b;
              float c;
              char d;
    };
     
    int main()
    {
    A object;
    cout << "sizeof(object) is " << sizeof(object) << endl;
    return 0 ;
    }
    ************************************************************

16？不对。结果仍然是12.

因为在程序编译期间，就已经为static变量在静态存储区域分配了内存空间，并且这块内存在程序的整个运行期间都存在。

而每次声明了类A的一个对象的时候，为该对象在堆上，根据对象的大小分配内存。

如果类A中包含成员函数，那么又会是怎样的情况呢？看下面的例子

************************************************************
    class A
    {
    public:
              static int a;
              int b;
              float c;
              char d;
              int add(int x,int y)
              {
                return x+y;
              }
    };
     
    int main()
    {
    A object;
    cout << "sizeof(object) is " << sizeof(object) << endl;
    b = object.add(3,4);
    cout << "sizeof(object) is " << sizeof(object) << endl;
    return 0 ;
    } 
    ************************************************************

结果仍为12。

因为只有非静态类成员变量在新生成一个object的时候才需要自己的副本。

所以每个非静态成员变量在生成新object需要内存，而function是不需要的。

参考：

1.百度百科

2.http://blog.csdn.net/jollyhope/article/details/1895357