sizeof小览

一、文章来由—一道面试题迁出的探究

我发现我已经形成一种习惯写来由了，以后看博客的时候能够让我回顾起为什么出现这个问题，我用什么方法解决的，既然形成习惯就让这个习惯保持下去吧。今天实验室师姐在看书，一处不解。是关于sizeof的，大家讨论此问题后，我一向信服做了才知道答案，于是有了这篇文章。

可是仅仅能叫小览，由于不可能总结完sizeof的使用方法，欢迎补充和讨论。

二、从这道题目说起

我直接将问题的关键部分提出来：

string strArr1[] = { "Trend", "Micro", "Soft" };
cout << "sizeof(strArr1) == " << sizeof(strArr1) << endl;

请问输出多少。书上的答案这样写道：

而字符串strArr1是由3段构成的，所 以sizeof(strArr1)大小是12。

首先要明白sizeof不是函数，也不是一元运算符，它是个相似宏定义的特殊关键字，特别是sizeof(string)=4。

这个不去试是不知道的。由于编译器那么多。编译器做什么事情不去试怎么可能知道

果然，在vs2013 release Win32模式（x64模式还要更大）下结果是

sizeof(string) == 24
sizeof(strArr1) == 72

debug模式

sizeof(string) == 28
sizeof(strArr1) == 84

也是3倍关系，由于这是一个string数组。里面有三个string对象

那么为什么string有不同的结果？

查阅了相关资料得出结论：我们知道char*肯定是4字节，string里面可能不止包括一个char*那么简单，还包括有长度信息等其它信息。string的实如今各库中可能有所不同，可是在同一库中同样一点是，不管你的string里放多长的字符串，它的sizeof()都是固定的。字符串所占的空间是从堆中动态分配的，与sizeof()无关。

  sizeof(string)=4可能是最典型的实现之中的一个，只是也有sizeof()为12、32字节的库实现。 可是VC6.0測试后sizeof(string)=16.还是跟编译器有关

为了全然測试一些东西。我測试越写越多，然后我来了威力加强版。见代码：

#include<iostream>

using namespace std;

int main()
{
    char p[] = { 'a', 'b', 'c', 'a', 'b', 'c' };
    char *p1 = "abcabc";
    char p2[] = "abcabc";
    char p3[][2] = { { 'a', 'b' }, { 'c', 'a' }, { 'b', 'c' } };
    printf("p == %s\n", p);
    cout << p << endl;
    cout << "sizeof(p) == " << sizeof(p) << endl;
    cout << "sizeof(p1) == " << sizeof(p1) << endl;
    cout << "sizeof(p2) == " << sizeof(p2) << endl;
    cout << "sizeof(p3) == " << sizeof(p3) << endl;

    cout<<"sizeof(string) == " << sizeof(string) << endl;

    string strArr1[] = { "Trend", "Micro", "Soft" };
    cout << "sizeof(strArr1) == " << sizeof(strArr1) << endl;

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

    cout << "sizeof(999999) == " << sizeof(999999) << endl;
    cout << "sizeof(9999999999999999999) == " << sizeof(9999999999999999999) << endl;
    cout << "sizeof(9 / 5) == " << sizeof(9 / 5) << endl;
    cout << "sizeof((double)9 / 5) == " << sizeof((double)9 / 5) << endl;

    return 0;
}

执行结果如图所看到的：

我来一一解释我的这些測试在做什么：
（1）首先p的这种初始化方式。在末尾不会加’\0’。所以 sizeof(p) == 6；并且一个有趣的问题是printf和cout直接输出p是不同的，printf是要碰到’\0’结束，我也看了printf和cout的汇编代码，可是没有细究，之后又空具体研究一下
（2）p1和p2的sizeof不同。由于一个是指针，一个是字符数组。指针在Win32编译环境下的sizeof都是4。由于是4字节的地址。32bits可寻址空间
（3）p3是还有一个有趣的问题，p3不能写成p3[3][]来初始化，由于这样初始化要保证二维数组每一行的个数同样。也就是不能出现“參差不齐”的情况，那种情况要动态分配
（4）这是一个陷阱

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：

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。

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。

（5）这种原因是999999是一个编译器int型能够搞定的数。所以按int来处理，太大的数不能用int搞定，可是8个字节一定能够搞定的

sizeof(999999) == 4
sizeof(9999999999999999999) == 8

（6）最后是看了（9 / 5）编译器是作为int看待的。强制转换后才是double

三、sizeof 能总结多少是多少

sizeof博大精深。即使看了非常多资料，一口气总结完也是不可能了，总结经常使用的就好。

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參数，而不加括号的吗？sizeof能够，所以sizeof不是函数。网上有人说sizeof是一元操作符。可是我并不这么觉得，由于sizeof更像一个特殊的宏，它是在编译阶段求值的。

举个样例：

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;

2、语法

sizeof有三种语法形式。例如以下：

1) sizeof( object ); // sizeof( 对象 );
2) sizeof( type_name ); // sizeof( 类型 );
3) sizeof object; // sizeof 对象;
所以，

int i;
sizeof( i ); // ok
sizeof i; // ok
sizeof( int ); // ok
sizeof int; // error
既然写法1能够全然代替写法3，为求形式统一以及降低我们大脑的负担，第3种写法。忘掉它吧！

实际上。sizeof计算对象的大小也是转换成对对象类型的计算。也就是说，同种类型的不同对象其sizeof值都是一致的。这里，对象能够进一步延伸至表达式，即sizeof能够对一个表达式求值。编译器依据表达式的终于结果类型来确定大小，一般不会对表达式进行计算。

如：

sizeof( 2 ); // 2的类型为int。所以等价于 sizeof( int );
sizeof( 2 + 3.14 ); // 3.14的类型为double，2也会被提升成double类型。所以等价于 sizeof( double );

3、函数的sizeof

函数类型

考虑以下的问题：

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

cout<<sizeof(f1())<<endl; // f1()返回值为int，因此被觉得是int
cout<<sizeof(f2())<<endl; // f2()返回值为double，因此被觉得是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，由于能够看作object，所以括号不是必要的。被觉得是double

结论：对函数使用sizeof，在编译阶段会被函数返回值的类型代替

4、数组的sizeof

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=80
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依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。

能够看出。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。可是他实质上还是一个指针，所以sizeof(d)的值是4。

再考虑以下的问题：

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是一个非常奇怪的定义，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是指向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就表示当中的一个元素，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。

差点儿相同也要结束了，假设更进一步了解，须要查阅很多其它的资料~~~

—END—

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參考文献

[1] http://blog.csdn.net/freefalcon/article/details/54839
[2] http://www.cnblogs.com/wanghetao/archive/2012/04/04/2431760.html