C/C++ 类型内存占用详解
最近做一些面试题目碰到了很多次考察C/C++类型内存占用的题目，主要考察队C/C++的指针、类型等的熟悉程度。
本blog为了方面大家参考，总结了常见的类型内存占用的情况，能力所限，若有问题，请指出！
1. 基本类型
C/C++的基本类型包括int/long等等，这些基本类型在内存中的字节数一般是固定的(当然根据不同bit的系统有所调整)，下表是基本类型的占用字节数。
PS: 1byte=8bit, byte通常写成大写B, bit一般写为小写b
下表单位均为Byte
| System | char | short | int | long | long long | float | dobule | void * (任意类型指针) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 32bit | 1 | 2 | 4 | 4 | 8 | 4 | 8 | 4 |
| 64bit | 1 | 2 | 4 | 8 | 8 | 4 | 8 | 8 |
不信？我们以代码说话：
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
cout<<"sizeof(char)="<<sizeof(char)<<endl;
cout<<"sizeof(short)="<<sizeof(short)<<endl;
cout<<"sizeof(int)="<<sizeof(int)<<endl;
cout<<"sizeof(unsigned int)="<<sizeof(unsigned int)<<endl;
cout<<"sizeof(long)="<<sizeof(long)<<endl;
cout<<"sizeof(long long)="<<sizeof(long long)<<endl;
cout<<"sizeof(float)="<<sizeof(float)<<endl;
cout<<"sizeof(double)="<<sizeof(double)<<endl;
//Poiter type
cout<<endl;
cout<<"sizeof(void *)="<<sizeof(void *)<<endl;
cout<<"sizeof(char *)="<<sizeof(char *)<<endl;
cout<<"sizeof(int *)="<<sizeof(int *)<<endl;
cout<<"sizeof(float *)="<<sizeof(float *)<<endl;
cout<<"sizeof(double *)="<<sizeof(double *)<<endl;
return 0;
}
结果如下(我的系统是64bit的)：
可以看到，任意类型的指针的位数皆为8byte，即与系统位数保持一致，因此，判断系统的位数我可以直接用sizeof(void *).
2. 复杂类型
编程时，有时我们会碰到如下情况：
- int *p[n]
- int (*p)[n]
以上两者到底有什么区别呢？
下面我们先看一下代码：
#include <iostream>
using namespace std;
struct A
{
int a;
int b;
long c;
long d;
};
int main()
{
//Complex type
cout<<endl;
int p1[5] = {1,2,3,4,5}; //①.P1相关
//int *p1 = &p1+1; //It's warning in c but error in C++
cout<<"sizeof(p1)="<<sizeof(p1)<<endl;
cout<<"sizeof(&p1)="<<sizeof(&p1)<<endl;
cout<<"*(p1+1) = "<<*(p1+1)<<endl;
cout<<endl;
int *p2[3]; //②.P2相关
int a[10] = {0};
int b[10] = {0};
int c[10] = {0};
p2[0] = a;
p2[1] = b;
p2[2] = c;
cout<<"int *p2[3], sizeof(p2)="<<sizeof(p2)<<endl;
cout<<"int *p2[3], sizeof(&p2)="<<sizeof(&p2)<<endl;
cout<<endl;
int (*p3)[4]; //③.P3相关
int d[3][4]={0};
p3=d;
cout<<"sizeof(p3)="<<sizeof(p3)<<endl;
cout<<"sizeof(p3[0])="<<sizeof(p3[0])<<endl;
return 0;
}
①. P1 : 数组
- p1为一维数组的数组名，包含五个int型元素
- p1虽然数值上与&p1[0]相等，但是两者不是一个东西(&p1[0]是第一个元素的地址)
- p1+1 其实就是 &p1[1]
②. P2 : 数组指针 (int *p2[n])
[]的优先级高于*，因此先p2[3]，即p2先是一个数组，然后与*结合，*p2[n]即成了数组指针(数组内部存放的内容皆为指针)
③. P3 ： 指针数组(int(*p3)[n])
int (p3)[n],由于()优先级大于[],所以先(p3),后为数组，即p3所指向的对象是有n个int型元素的数组，即p3是指向一维数组的指针；p3的值即为该一维数组的地址。
以上，相当于二维数组。
结果：
根据以上讲解，你是否已经得出答案？
3. 函数相关
有的时候，我们还会遇到以下的情况：
- int *p() : 返回指针的函数
- int (*p)() : 指向函数的指针
①. int *p() 指针函数
实际上，它就是一个函数，只不过返回类型为指针而已，和普通函数没什么区别的。
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
char *array()
{
auto ptr = new char(10);
ptr="hello";
return ptr;
}
int main()
{
char *pt = array();
cout<<pt<<endl;
return 0;
}
②. int (*p)(): 函数指针
指向函数的指针变量，其本质是一个指针。
int (*fptr)(int x); /*声明一个函数指针*/
fptr = func; /*将func函数的首地址赋给该指针*/
每个函数都有一个入口地址，将该入口地址赋值给一个指针，通过该指针即可以调用这个函数。
#include <stdio.h>
void (*ptr)(char *str);
void prt1(char *str)
{
printf("ptr1 string=%s\n", str);
return ;
}
void prt2(char *str)
{
printf("ptr2 string=%s\n", str);
return ;
}
int main()
{
ptr = prt1;
(*ptr)("hello");
ptr = prt2;
(*ptr)("world");
return 0;
}
特别类似于C++的多态是不是？
③. 函数的形式参数
有时候，我们函数的形参需要为指针，这个时候，其实我们可以有多重写法
- void *func(char *str)
- void *func(char str[])
- void *func(char str[n])
以上三种写法一个意思，即使n小于实参的字节数也无妨，此处的n只是一个提示作用而已。
