解析C语言中的sizeof.docx

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1、解析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打算。二、sizeof的使用方法1、用于数据类型sizeof 使用形式：sizeof (type)数据类型必需用括号括住。如sizeof (int) o2、用于变量sizeof 使用形式：sizeof (var_name)或 sizeofvar_name变量名可以不用括号括住。如sizeof(var_name), sizeofvajna

2、me等都是正确 形式。带括号的用法更普遍，大多数程序员采纳这种形式。留意：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 intmax()； sizeof(char_v),若此时 ch ar_v定义为charchar_vMAX,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，它在头文件中typedef为unsignedint类型。该类型保证能容纳实现所建

3、立的最大对象的字 节大小。1、若操作数具有类型char、unsignedchar或signedchar,其结果等于工。ANSIC正式规定字符类型为1字节。2、int (2)、unsignedint (2)、shortint (2)、unsignedshort (2)、longint (4)、unsignedlong (4)、float (4) 、double (8)、longdouble (10)类型的 sizeof 在ANSIC中没有详细规定,大小依靠于实现,一般可能分别为2、2、2、2、4、4、4、 8、12o3、当操作数是指针时，sizeof依靠于编译器。例如MicosoftC/C+7.

4、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。4、当操作数具有数组类型时，其结果是数组的总字节数。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：structcharb;doublex;a;在某些机器上sizeof (a) =12,而一般sizeof (char) +sizeof (double) =9。这是由于编译器在考虑对齐问题时，在结构中插入空位以掌握各成员对象的地址对齐。如double类型的结构成员x要放在被4整除的地址。(sizeo

5、f(char)(4)+sizeof(double)(8) =12;6、假如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。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.(*,/,%为?级的运算符) 五、sizeof的主要用途1、sizeof操作符的一个主要用途是与存储安排和I/O系统那样的例程进行通信。例 如：void*malloc (size tsize), size_tfread(void*ptrzsize_tsize,size_t

6、nmemb,FILE*stream)o2、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,intc,sizeof(s)。(memsetsrc所指内存区域复制count个字节到dest所指内存区域 memcpy用来做内存拷贝，你可以拿它拷贝任何数据类型的对象)六、建议由于操作数的字节数在实现时可能消失变化，建议在涉及到操作数字节大小时 用sizeof来代替常量计算。本文主要包括二个部分，第一部分重点介绍在VC中，怎么样采纳sizeof来求结构 的大小，以及简洁消失的问题，并给出解决问题的方法，其次部分总结出VC中siz eof的主要用法。1、s

7、izeof应用在结构上的状况请看下面的结构：structMyStructdouble ddal;chardda;int type)；对结构MyStruct采纳sizeof会消失什么结果呢？ sizeof(MyStruct)为多少呢？或许你 会这样求：sizeof(MyStruct)=sizeof(double)+sizeof(char)+sizeof(int)=13但是当在VC中测试上面结构的大小时，你会发觉sizeof(MyStruct)为16。你知道为 什么在VC中会得出这样一个结果吗？其实，这是VC对变量存储的一个特别处理。为了提高CPU的存储速度，VC对一些 变量的起始地址做了对齐处理

8、。在默认状况下，VC规定各成员变量存放的起始 地址相对于结构的起始地址的偏移量必需为该变量的类型所占用的字节数的倍数。 下面列出常用类型的对齐方式(VC6.0,32位系统)。类型对齐方式(变量存放的起始地址相对于结构的起始地址的偏移量)Char偏移量必需为sizeof(cha)即1的倍数int偏移量必需为sizeof(int)即4的倍数float偏移量必需为sizeof(Roat)即4的倍数double偏移量必需为sizeof(double)即8的倍数Short偏移量必需为sizeof(short)W 2的倍数各成员变量在存放的时候依据在结构中消失的挨次依次申请空间，同时依据上面的 对齐方式调

9、整位置，空缺的字节VC会自动填充。同时VC为了确保结构的大小为结 构的字节边界数(即该结构中占用最大空间的类型所占用的字节数)的倍数，所以 在为最终一个成员变量申请空间后，还会依据需要自动填充空缺的字节。下面用前面的例子来说明VC究竟怎么样来存放结构的。structMyStructdouble ddal;chardda;int type)：为上面的结构安排空间的时候，VC依据成员变量消失的挨次和对齐方式，先为第一 个成员ddal安排空间，其起始地址跟结构的起始地址相同(刚好偏移量0刚好为s izeof(double)的倍数)，该成员变量占用sizeof(double)=8个字节；接下来为其次

10、个成员dda安排空间，这时下一个可以安排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的地方满意对齐方式，该 成员变量占用sizeof(char)=l个字节；接下来为第三个成员type安排空间，这时下 一个可.以安排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，为了满意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)，这时下一个可以安排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siz

11、eof(int)=4个字节；这时整个结构的成员变量已经都安排了空间，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+l+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。卜面再举个例子，交换一下上面的MyStruct的成员变量的位置，使它变成卜面的状 况：structMyStruct chardda;double ddal;int type)：这个结构占用的空间为多大呢？在VC

12、6.0环境下，可以得到sizeof(MyStruc)为24。 结合上面提到的安排空间的一些原则,分析下VC怎么样为上面的结构安排空间的。(简洁说明)structMyStructchar dda;偏移量为0,满意对齐方式，dda占用1个字节；double ddal;下一个可用的地址的偏移量为1,不是sizeof(double)=8的倍数，需要补足7个字节才能使偏移量变为8 (满意对齐方式)，因此VC自动填充7个字节，ddal存放在偏移量为8的地址上，它占用8个字节。int type；下一个可用的地址的偏移量为16,是sizeof(int)=4的倍数，满意int的对齐方式，所以不需要VC自动填充，

13、type存放在偏移量为16的地址上，它占用4个字节。： 全部成员变量都安排了空间，空间总的大小为1+7+8+4=20,不是结构的节边界数(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，所以需要填充4个字节，以满意结构的大小为/sizeof(double)=8 的倍数。所以该结构总的大小为：sizeof(MyStruc)为1+7+8+4+4=24。其中总的有7+4=11个字节是VC自动填充的，没有放任何有意义的东西。VC对结构的存储的特别处理的确提高CPU存储变量的速度，但是有时候也带来了 一些麻烦，我们也屏蔽掉变量默认的对齐方式，自己可以设定变量的对齐方

14、式。VC中供应了#pragma pack(n)来设定变量以n字节对齐方式。n字节对齐就是说变 量存放的起始地址的偏移量有两种状况：第一、假如n大于等于该变量所占用的字 节数，那么偏移量必需满意默认的对齐方式，其次、假如n小于该变量的类型所占 用的字节数，那么偏移量为n的倍数，不用满意默认的对齐方式。结构的总大小也 有个约束条件，分下面两种状况：假如n大于全部成员变量类型所占用的字节数， 那么结构的总大小必需为占用空间最大的变量占用的空间数的倍数；否则必需为n的倍数。下面举例说明其用法。#pragma pack(push) 保存对齐状态#pragma pack(4)/设定为4字节对齐struct

15、 testchar ml;double m4;int m3;)；#pragma pack(pop)恢复对齐状态以上结构的大小为16,下面分析其存储状况，首先为ml安排空间，其偏移量为0, 满意我们自己设定的对齐方式(4字节对齐)，ml占用1个字节。接着开头为m4 安排空间，这时其偏移量为1,需要补足3个字节，这样使偏移量满意为n=4的倍 数(由于sizeof(double)大于n) ,m4占用8个字节。接着为m3安排空间，这时其 偏移量为12,满意为4的倍数，m3占用4个字节。这时已经为全部成员变量安排 了空间，共安排了 16个字节，满意为n的倍数。假如把上面的#pragma pack(4)

16、改为#pragma pack(16),那么我们可以得到结构的大小为24。(请读者自已分析) 2、sizeof用法总结在VC中，sizeof有着很多的用法，而且很简洁引起一些错误。下面依据sizeof后面 的参数对sizeof的用法做个总结。A,参数为数据类型或者为一般变量。例如sizeof(int),sizeof(long)等等。这种状况 要留意的是不同系统系统或者不同编译器得到的结果可能是不同的。例如int类型 在16位系统中占2个字节，在32位系统中占4个字节。B.参数为数组或指针。下面举例说明.int a50; /sizeof(a)=4*50=200;求数组所占的空间大小#int* a=

17、 hello world,应当是 12(要留意)int *a=new int50;/ sizeof(a)=4; a 为一个指针，sizeof(a)是求指针的大小，在32位系统中，当然是占4个字节。C.参数为结构或类。Sizeof应用在类和结构的处理状况是相同的。但有两点需要留 意，第一、结构或者类中的静态成员不对结构或者类的大小产生影响，由于静态变 量的存储位置与结构或者类的实例地址无关。其次、没有成员变量的结构或类的大小为1,由于必需保证结构或类的每一个实例 在内存中都有唯一的地址。下面举例说明，Class Testinta;static double c;/sizeof(Test)=4.Test *s;sizeof(s)=4,s 为一个指针。Class testl ;/sizeof(testl)=l;D.参数为其他。下面举例说明。intfunc(char s5);coutsizeof(s)endl;数的参数在传递的时候系统处理为一个指针，所以sizeof(s)实际上为求指针的大小。return 1;)sizeof(func1234)=4由于func的返回类型为int,所以相当于求sizeof(int).还要留意的是1234而不是”12345)以上为sizeof的基本用法,在实际的使用中要留意分析VC的安排变量的安排策略, 这样的话可以避开一些错误。