C语言数据类型大小分析（基于VC2005编译器）

总结了一些数据类型的size，虽然ANSI C并没有规定基本数据类型的大小，但某一种平台上某种基本数据类型的大小一般还是固定的：

    数据类型： char   short       int      long      float   double    (long double)

   gcc3.2.2：   1          2          4        4         4          8               12

   Visual C++： 1        2          4        4         4          8                 8

（在谭浩强的《C程序设计》中提到，int类型占2个字节，里面用到的环境是TC，估计以后不会有人用那么低级的开发环境了吧)

    对于数组的大小也比较简单，定义数组int a[10]后，sizeof(a)为所有数组元素大小之和，所以在Visual C++下其值为40，但是有一种特殊情况：

       void function (int array[10])     {         printf("%d\n",sizeof(array));     }

       int main(int argc , char *argv[])

        {     

             int array[10];

             function(array);

             return 1;

        }

    这里的输出结果是4，因为C语言在数组作为参数的时候传递的只是地址，也就是在function这个函数用到的array只不过是个指针变量，其结果返回是4，因为：在Win32平台上地址为32位即指针变量的大小为4字节。顺便提一下关于main中那两个形式参数的意义，假定此main函数编译后为Test.exe的入口。如果在命令行模式（Windows下为cmd，Linux下的shell）运行时，如果你输入 Test 字符串1 字符串2，那么系统在调用此main函数时就会把3传给argc（调用此程序的参数个数输入了3个，程序名也算作一个参数），把 “Test”“ 字符串1”“字符串2”存入字符指针数组argv中，在main函数中就可以使用这些传入的参数了，这样的例子有很多，比如在命令行下运行copy命令时就会输入 copy sourcefile destinationdirectory。

    共用体变量的所占字节数为最大数据类型成员的大小，例如 union Union { int i,char ch}; Union test; 则test 的大小为4(int类型的大小)。

    枚举类型变量大小为4字节，本人猜测：编译器为了较好的处理字节对齐问题，将枚举类型变量的大小处理为4，不过至今还没有看到过相关的解释。  

结构体类型变量的大小问题是一些公司招聘的时候很受青睐的题目。在谭的书中没有涉及到这个问题，严格的说这是个跟编译器字节对齐关系挺大的问题，网上可以搜到很多类似问题的讨论。为了使CPU对变量的进行快速高效的访问，变量的起始地址应该满足某些特性，即所谓的对齐。关于字节对齐有两个重要的宏，#pragma pack (n)和#pragma pack 第一个宏是强制编译器一般以n的倍数进行地址对齐（还有特殊情况以小于n的字节数进行对齐），第二个宏结束前面设置的对齐方式，恢复到编译器默认的对齐方式。试验证明在VC2005中这两个宏已经不起作用了。在Visual C++下默认的字节对齐数为8。

VC2005的环境，实验证实了编译器无视#pragma pack（经过试验验证）

结构体中的变量item在结构体中相对于首地址的偏移量应该是 X 的倍数，X 由如下式子确定：X=min(8,sizeof(item)),item为每一个元素。注意最后需要保留最大的那个X,作为末尾填充。因为整个结构的大小一定是最大的那个X的整数倍。

比如，

1.  struct Test { char c1; char c2; int i}大小为8，结构如下（0是系统填充）1 1 0 0 ，1 1 1 1.前两个1分别是c1和c2的两个BYTE,后4个1是i的4个BYTE.

2.  struct {char c1; double d;}大小为16。结果如下，

1 0 0 0 0 0 0 0 ，1 1 1 1 1 1 1 1.第一个1代表c1的一个byte,后面的1是d的存储。

3.  struct {char c1; double d; char c2;};大小为24.这里最大的X为8，所以最后要填充字节以达到8的整数倍。其结构如下

1 0 0 0 0 0 0 0 ，1 1 1 1 1 1 1 1 1， 1 0 0 0 0 0 0 0

4.      struct ABC  {int a;int b;double c;char d;};  

struct  Test  {char c; ABC a;char e;};

由之前的例子可以轻易得出，ABC的大小为24。然后在结构Test中，视ABC为整体，那么对于整个结构，最大的X为8，所以Test大小为40（Test.c占用1个字节，但由于ABC这一项得出的X为8，即Test.a得从位置8开始填充，所以对于Test.c补7个字节;Test.a本身占用24个字节；最后的Test.e占用1个字节——此时它占用第33个字节——但是为了补足X的整数倍（这个例子中X为8），故得出40个字节

5.  空结构大小为1

VC6.0的编译环境下的结论（由于没有环境，这里的结论有待验证）

    结构体中的变量item在结构体中相对于首地址的偏移量应该是 X 的倍数，X 由如下式子确定：X=min(n,sizeof(item))，举个例子(设n为8，相当于默认设置）：struct Test { char c1; char c2; int i}; 如果定义了变量Test t ，那么在存储 t 的 i 时 X 就应该是min(8，sizeof（int））即为4的倍数，即 i 相对于结构体首地址的偏移量必须是4的倍数，所以 t 的大小就应该为8字节（在c1和c2后填充了两个字节以满足前述条件）。对于struct { char c1; char c2}不会出现填充的的情况，每个成员相对首地址的偏移量也满足是X的倍数（此时X为1），其大小为2字节。      

    而对于结构struct {char c1; double d;}，默认情况下这种结构体变量占用16字节（在c1后填充了7个字节以满足字节对齐）。如果强制编译器以4字节对齐，即在声明这种结构的变量前面有#pragma pack (4)，此时X为4，则此种类型结构体变量占用的内存为12字节。

    再看 struct {char c1; double d; char c2;}; 在默认字节对齐的方式下，输出其大小为24，呵呵，这是因为编译器还有一条规定：结构体变量的大小必须要为X（同上定义）的倍数，如果不满足，就会在最后一个成员后填充最少字节数以满足此条件。 如果定义此结构体前有#pragma pack(4)，则输出大小为16。

    还有一种特殊情况，就是空结构体。在Visual C++下其大小为1，即struct{}类型的变量在VC下输出其大小是1，解释就是VC为每个结构体变量分配一个字节的内存，以使该变量有个地址；而在gcc下输出其大小为0，我的理解是既然此结构体一个成员都没有，程序中就不会访问它，因此也不必分配内存，如果编译器碰到有访问此结构体成员的情况就会报错。

    最后一种情况，结构体成员中有结构体成员的情况，如 struct test1 { char c1; int i ; char c2 ;};        struct test2 { int i; struct test1 t1; char c2; };此时考虑在确定上述的X时会把t1拆散成基本数据类型来处理，而考虑test2结构大小时又会把t1作为一个整体来对待，但此时所谓的整体是把test1中确定的那个最大的X拿出来来确定test2的X。故默认情况下，结构test2类型变量的大小为：20(test1中最大的X被确定为4，test2中也为4，t1占12个字节，在c2后又填充了3字节，总共20字节)。举个例子：

    struct test1 {char c1;        double d;           char c2;};

    struct test2 { int i;      struct test1 t1;         char c2;};

    默认情况下，结构体test2的大小为40（最大的X被确定为8），强制4字节对齐时大小为24。其实这可以理解为编译器的另一条规则：结构体的首地址必须为其最大的那个X的整数倍。