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sizeof()的使用及各种数据类型的字节大小

简介: 1、什么是sizeof   首先看一下sizeof在msdn上的定义:    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.   看到return这个字眼,是不是想到了函数?错 了,sizeof不是一个函数,你见过给一个函数传参数,而不加括号的吗?sizeof可以,所以sizeof不是函数。
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1、什么是sizeof 


  首先看一下sizeof在msdn上的定义: 

   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. 

  看到return这个字眼,是不是想到了函数?错 了,sizeof不是一个函数,你见过给一个函数传参数,而不加括号的吗?sizeof可以,所以sizeof不是函数。网上有人说sizeof是一元操 作符,但是我并不这么认为,因为sizeof更像一个特殊的宏,它是在编译阶段求值的。举个例子:

cout<<sizeof(int)<<endl; // 32位机上int长度为4
cout<<sizeof(1==2)<<endl; // == 操作符返回bool类型,相当于 cout<<sizeof(bool)<<endl;


  在编译阶段已经被翻译为: 

cout<<4<<endl;
cout<<1<<endl;


  这里有个陷阱,看下面的程序: 

int a = 0;
cout<<sizeof(a=3)<<endl;
cout<<a<<endl;


   输出为什么是4,0而不是期望中的4,3???就在于sizeof在编译阶段处理的特性。由于sizeof不能被编译成机器码,所以sizeof作用范 围内,也就是()里面的内容也不能被编译,而是被替换成类型。=操作符返回左操作数的类型,所以a=3相当于int,而代码也被替换为: 

int a = 0;
cout<<4<<endl;
cout<<a<<endl;


  所以,sizeof是不可能支持链式表达式的,这也是和一元操作符不一样的地方。 

  结论:不要把sizeof当成函数,也不要看作一元操作符,把他当成一个特殊的编译预处理。 

  2、sizeof的用法 

  sizeof有两种用法:

  (1)sizeof(object)

  也就是对对象使用sizeof,也可以写成sizeof object 的形式。

  (2)sizeof(typename)

  也就是对类型使用sizeof,注意这种情况下写成sizeof typename是非法的。下面举几个例子说明一下: 

int i = 2;
cout<<sizeof(i)<<endl; // sizeof(object)的用法,合理
cout<<sizeof i<<endl; // sizeof object的用法,合理
cout<<sizeof 2<<endl; // 2被解析成int类型的object, sizeof object的用法,合理
cout<<sizeof(2)<<endl; // 2被解析成int类型的object, sizeof(object)的用法,合理
cout<<sizeof(int)<<endl;// sizeof(typename)的用法,合理
cout<<sizeof int<<endl; // 错误!对于操作符,一定要加()


  可以看出,加()是永远正确的选择。 

  结论:不论sizeof要对谁取值,最好都加上()。 

  3、数据类型的sizeof 

  (1)C++固有数据类型 

  32位C++中的基本数据类型,也就char,short int(short),int,long int(long),float,double, long double

  大小分别是:1,2,4,4,4,8, 10。 

  考虑下面的代码: 

cout<<sizeof(unsigned int) == sizeof(int)<<endl; // 相等,输出 1


  unsigned影响的只是最高位bit的意义,数据长度不会被改变的。 

  结论:unsigned不能影响sizeof的取值。 

  (2)自定义数据类型 

  typedef可以用来定义C++自定义类型。考虑下面的问题: 

typedef short WORD;
typedef long DWORD;
cout<<(sizeof(short) == sizeof(WORD))<<endl; // 相等,输出1
cout<<(sizeof(long) == sizeof(DWORD))<<endl; // 相等,输出1


  结论:自定义类型的sizeof取值等同于它的类型原形。 

  (3)函数类型 

  考虑下面的问题: 

int f1(){return 0;};
double f2(){return 0.0;}
void f3(){} 

cout<<sizeof(f1())<<endl; // f1()返回值为int,因此被认为是int
cout<<sizeof(f2())<<endl; // f2()返回值为double,因此被认为是double
cout<<sizeof(f3())<<endl; // 错误!无法对void类型使用sizeof
cout<<sizeof(f1)<<endl; // 错误!无法对函数指针使用sizeof 
cout<<sizeof*f2<<endl; // *f2,和f2()等价,因为可以看作object,所以括号不是必要的。被认为是double


  结论:对函数使用sizeof,在编译阶段会被函数返回值的类型取代, 

  4、指针问题 

  考虑下面问题:

cout<<sizeof(string*)<<endl; // 4
cout<<sizeof(int*)<<endl; // 4
cout<<sizof(char****)<<endl; // 4


  可以看到,不管是什么类型的指针,大小都是4的,因为指针就是32位的物理地址。 

  结论:只要是指针,大小就是4。(64位机上要变成8也不一定)。 

   顺便唧唧歪歪几句,C++中的指针表示实际内存的地址。和C不一样的是,C++中取消了模式之分,也就是不再有small,middle,big,取而 代之的是统一的flat。flat模式采用32位实地址寻址,而不再是c中的 segment:offset模式。举个例子,假如有一个指向地址 f000:8888的指针,如果是C类型则是8888(16位, 只存储位移,省略段),far类型的C指针是f0008888(32位,高位保留段地址,地位保留位移),C++类型的指针是f8888(32位,相当于 段地址*16 + 位移,但寻址范围要更大)。 

  5、数组问题 

  考虑下面问题: 

char a[] = "abcdef";
int b[20] = {3, 4};
char c[2][3] = {"aa", "bb"};

cout<<sizeof(a)<<endl; // 7
cout<<sizeof(b)<<endl; // 20*4
cout<<sizeof(c)<<endl; // 6


  数组a的大小在定义时未指定,编译时给它分配的空间是按照初始化的值确定的,也就是7。c是多维数组,占用的空间大小是各维数的乘积,也就是6。可以看出,数组的大小就是他在编译时被分配的空间,也就是各维数的乘积*数组元素的大小。 

  结论:数组的大小是各维数的乘积*数组元素的大小。 

  这里有一个陷阱: 

int *d = new int[10]; 
cout<<sizeof(d)<<endl; // 4


  d是我们常说的动态数组,但是他实质上还是一个指针,所以sizeof(d)的值是4。 

  再考虑下面的问题: 

double* (*a)[3][6];
cout<<sizeof(a)<<endl; // 4
cout<<sizeof(*a)<<endl; // 72
cout<<sizeof(**a)<<endl; // 24
cout<<sizeof(***a)<<endl; // 4
cout<<sizeof(****a)<<endl; // 8


  a是一个很奇怪的定义,他表示一个指向 double*[3][6]类型数组的指针。既然是指针,所以sizeof(a)就是4。 

   既然a是执行double*[3][6]类型的指针,*a就表示一个double*[3][6]的多维数组类型,因此 sizeof(*a)=3*6*sizeof(double*)=72。同样的,**a表示一个double*[6]类型的数组,所以 sizeof(**a)=6*sizeof(double*)=24。***a就表示其中的一个元素,也就是double*了,所以 sizeof(***a)=4。至于****a,就是一个double了,所以sizeof(****a)=sizeof(double)=8。

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