C++ sizeof的使用总结
说明：以下代码在VS2008中通过，在32位操作系统下。
1. 定义
sizeof是一个操作符（operator）。
其作用是返回一个对象或类型所占的内存字节数。
其返回值类型为size_t。（size_t在头文件stddef.h中定义，它依赖于编译系统的值，一般定义为 typedef unsigned int size_t;）
2. 语法
sizeof有三种语法形式：
1） sizeof (object); //sizeof (对象)
2） sizeof object; //sizeof 对象
3） sizeof (type_name); //sizeof (类型)
对象可以是各种类型的变量，以及表达式（一般sizeof不会对表达式进行计算）。
sizeof对对象求内存大小，最终都是转换为对对象的数据类型进行求值。
sizeof (表达式); //值为表达式的最终结果的数据类型的大小
例子：（32位机器下）
- int i;
- sizeof(int); //值为4
- sizeof(i); //值为4，等价于sizeof(int)
- sizeof i; //值为4
- sizeof(2); //值为4，等价于sizeof(int)，因为2的类型为int
- sizeof(2 + 3.14); //值为8，等价于sizeof(double)，因为此表达式的结果的类型为double
- char ary[sizeof(int) * 10]; //OK，编译无误
最新的C99标准规定sizeof也可以在运行时刻进行计算。
如下面的程序在Dev-C++中可以正确执行：
- int n;
- n = 10; // n动态赋值
- char ary[n]; // C99也支持数组的动态定义
- cout<<sizeof(ary); // ok. 输出10
但在没有完全实现C99标准的编译器中就行不通了，上面的代码在VC6中就通不过编译。所以我们最好还是认为sizeof是在编译期执行的，这样不会带来错误，让程序的可移植性强些。
1. 基本数据类型的sizeof
这里的基本数据类型是指short、int、long、float、double这样的简单内置数据类型。
由于它们的内存大小是和系统相关的，所以在不同的系统下取值可能不同。
2. 结构体的sizeof
结构体的sizeof涉及到字节对齐问题。
为什么需要字节对齐？计算机组成原理教导我们这样有助于加快计算机的取数速度，否则就得多花指令周期了。为此，编译器默认会对结构体进行处理（实际上其它地方的数据变量也是如此），让宽度为2的基本数据类型（short等）都位于能被2整除的地址上，让宽度为4的基本数据类型（int等）都位于能被4整除的地址上，依次类推。这样，两个数中间就可能需要加入填充字节，所以整个结构体的sizeof值就增长了。
字节对齐的细节和编译器的实现相关，但一般而言，满足三个准则：
1） 结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除。
2） 结构体的每个成员相对于结构体首地址的偏移量（offset）都是成员大小的整数倍，如有需要，编译器会在成员之间加上填充字节（internal adding）。
3） 结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍，如有需要，编译器会在最末一个成员后加上填充字节（trailing padding）。
注意：空结构体（不含数据成员）的sizeof值为1。试想一个“不占空间“的变量如何被取地址、两个不同的“空结构体”变量又如何得以区分呢，于是，“空结构体”变量也得被存储，这样编译器也就只能为其分配一个字节的空间用于占位了。
例子：
- struct S1
- {
- char a;
- int b;
- };
- sizeof(S1); //值为8，字节对齐，在char之后会填充3个字节。
- struct S2
- {
- int b;
- char a;
- };
- sizeof(S2); //值为8，字节对齐，在char之后会填充3个字节。
- struct S3
- {
- };
- sizeof(S3); //值为1，空结构体也占内存。
3. 联合体的sizeof
结构体在内存组织上市顺序式的，联合体则是重叠式，各成员共享一段内存；所以整个联合体的sizeof也就是每个成员sizeof的最大值。
例子：
- union u
- {
- int a;
- float b;
- double c;
- char d;
- };
- sizeof(u); //值为8
4. 数组的sizeof
数组的sizeof值等于数组所占用的内存字节数。
注意：1）当字符数组表示字符串时，其sizeof值将’/0’计算进去。
2）当数组为形参时，其sizeof值相当于指针的sizeof值。
例子1：
- char a[10];
- char n[] = "abc";
- cout<<"char a[10] "<<sizeof(a)<<endl;//数组，值为10
- cout<<"char n[] = /"abc/" "<<sizeof(n)<<endl;//字符串数组，将'/0'计算进去，值为4
例子2：
- void func(char a[3])
- {
- int c = sizeof(a); //c = 4，因为这里a不在是数组类型，而是指针，相当于char *a。
- }
- void funcN(char b[])
- {
- int cN = sizeof(b); //cN = 4，理由同上。
- }
5. 指针的sizeof
指针是用来记录另一个对象的地址，所以指针的内存大小当然就等于计算机内部地址总线的宽度。
在32位计算机中，一个指针变量的返回值必定是4。
指针变量的sizeof值与指针所指的对象没有任何关系。
例子：
- char *b = "helloworld";
- char *c[10];
- double *d;
- int **e;
- void (*pf)();
- cout<<"char *b = /"helloworld/" "<<sizeof(b)<<endl;//指针指向字符串，值为4
- cout<<"char *b "<<sizeof(*b)<<endl; //指针指向字符，值为1
- cout<<"double *d "<<sizeof(d)<<endl;//指针，值为4
- cout<<"double *d "<<sizeof(*d)<<endl;//指针指向浮点数，值为8
- cout<<"int **e "<<sizeof(e)<<endl;//指针指向指针，值为4
- cout<<"char *c[10] "<<sizeof(c)<<endl;//指针数组，值为40
- cout<<"void (*pf)(); "<<sizeof(pf)<<endl;//函数指针，值为4
6. 函数的sizeof
sizeof也可对一个函数调用求值，其结果是函数返回值类型的大小，函数并不会被调用。
对函数求值的形式：sizeof(函数名(实参表))
注意：1）不可以对返回值类型为空的函数求值。
2）不可以对函数名求值。
3）对有参数的函数，在用sizeof时，须写上实参表。
例子：
- #include <iostream>
- using namespace std;
- float FuncP(int a, float b)
- {
- return a + b;
- }
- int FuncNP()
- {
- return 3;
- }
- void Func()
- {
- }
- int main()
- {
- cout<<sizeof(FuncP(3, 0.4))<<endl; //OK，值为4，sizeof(FuncP(3,0.4))相当于sizeof(float)
- cout<<sizeof(FuncNP())<<endl; //OK，值为4，sizeof(FuncNP())相当于sizeof(int)
- /*cout<<sizeof(Func())<<endl; //error，sizeof不能对返回值为空类型的函数求值*/
- /*cout<<sizeof(FuncNP)<<endl; //error，sizeof不能对函数名求值*/
- }
