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sizeof操作符用法终极总结

2013年03月11日 ⁄ 综合 ⁄ 共 3787字 ⁄ 字号 评论关闭

sizeof()功能:计算数据占用内存的字节数
1.
strlen()比较

strlen()
只计算字符数组的字符数,以"\0"为结束判断,但计算的字符长度不包括'\0'
sizeof计算数据(包括数组、变量、类型、结构体等)所占内存空间包括结尾符’\0’的长度在内,用字节数表示。
2.
指针与静态数组的sizeof操作
指针均可看为变量类型的一种。所有指针变量的sizeof操作结果均为4
注意int *p;sizeof(p)=4; //p是指针变量,所有指针变量的sizeof操作结果均为4
sizeof(*p)相当于sizeof(int)结果也是4;      
对于静态数组,sizeof可直接计算数组大小
例:int a[10];

char b[]="hello";

sizeof(a)等于4*10=40; //特别注意这里是40不是其它的

sizeof(b)等于6;

注意数组做型参时,数组名称当作指针使用!!
               void fun(char p[])
               {
sizeof(p)等于4}

经典问题: 
      double* (*a)[3][6]; 
      cout<<sizeof(a)<<endl; // 4 a为指针变量
      cout<<sizeof(*a)<<endl; //72 *a为一个有3*6个指针元素的数组
      cout<<sizeof(**a)<<endl; //24 **a为数组一维的6个指针
      cout<<sizeof(***a)<<endl; //4 ***a为一维的第一个指针
      cout<<sizeof(****a)<<endl; //8 ****a为一个double变量

问题解析:

a是一个很奇怪的定义,它表示一个指向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是执行double*[3][6]类型的指针,*a就表示一个double*[3][6]的多维数组类型,这个多维数组中的元素存放的是double类型的指针元素,因此sizeof(*a)=3*6*sizeof(double*)=72。  同样,**a表示一个double*[6]类型的数组,所以sizeof(**a)=6*sizeof  (double*)=24。***a就表示其中的一个元素,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。 
3.格式的写法
sizeof操作符
,对变量或对象可以不加括号,但若是类型,须加括号
4.使用sizeofstring的注意事项
   string s="hello";
   sizeof(s)
等于string类的大小,strlen(s.c_str())得到的才是字符串长度

c++编程之字符串的sizeof和strlen


考虑下面的问题:

char a[] ="abcdef";

char b20 = "abcdef";

string s = "abcdef";

cout<<strlen(a)<<endl; // 6,字符串长度

cout<<sizeof(a)<<endl; // 7,字符串容量

cout<<strlen(b)<<endl; // 6,字符串长度

cout<<strlen(b)<<endl; // 20,字符串容量

cout<<sizeof(s)<<endl; //12, 这里不代表字符串的长度,而是string类的大小

cout<<strlen(s)<<endl; // 错误!s不是一个字符指针。

a1 = '\0';

cout<<strlen(a)<<endl; // 1

cout<<sizeof(a)<<endl; // 7sizeof是恒定的

strlen是寻找从指定地址开始,到出现的第一个0之间字符个数,它是在运行阶段执行的,而sizeof是得到数据的大小,在这里是得到字符串的容量。所以对同一个对象而言,sizeof的值是恒定的stringC++类型的字符串,它是一个类所以sizeof(s)表示的并不是字符串的长度,而是类string的大小strlen(s)根本就是错误的因为strlen参数是一个字符指针,如果想用strlen得到s字符串的长度,应该使用strlen(s.c_str()),因为string的成员函数c_str()返回的是字符串的首地址。实际上,string类提供了自己的成员函数来得到字符串的容量和长度,分别是Capacity()Length()string封装了常用了字符串操作,所以在C++开发过程中,最好使用string代替C类型的字符串。

5.union 与struct的空间计算
总体上遵循两个原则:

1.    整体空间是占用空间最大的成员(的类型)所占字节数的整倍数

2.    数据对齐原则----内存按结构成员的先后顺序排列当排到该成员变量时,其前面摆放的空间大小必须是该成员类型大小的整倍数,如果不够则补齐以此向后类推……

注意:数组按照单个变量一个一个的摆放,而不是看成整体。如果成员中有自定义的类、结构体,也要注意数组问题。
例:因为对齐问题使结构体的sizeof变得比较复杂,看下面的例子:(默认对齐方式下)
struct s1
{
char a;
double b;
int c;
char d; 
};
struct s2
{
char a;
char b;
int c;
double d;

};
cout<<sizeof(s1)<<endl; //24
cout<<sizeof(s2)<<endl; // 16

同样是两个char类型,一个int类型,一个double类型,但是因为对齐问题,导致他们的大小不同。计算结构体大小可以采用元素摆放法,我举例子说明一下:首先,CPU判断结构体的对界,根据上一节的结论,s1和s2的对界都取最大的元素类型,也就是double类型的对界8。然后开始摆放每个元素。

 对于s1,首先把a放到8的对界,假定是0,此时下一个空闲的地址是1,但是下一个元素d是double类型,要放到8的对界上,离1最接近的地址是8了,所以d被放在了8,此时下一个空闲地址变成了16,下一个元素c的对界是4,16可以满足,所以c放在了16,此时下一个空闲地址变成了20,下一个元素d需要对界1,也正好落在对界上,所以d放在了20,结构体在地址21处结束。由于s1的大小需要是8的倍数,所以21-23的空间被保留,s1的大小变成了24。

对于s2,首先把a放到8的对界,假定是0,此时下一个空闲地址是1,下一个元素的对界也是1,所以b摆放在1,下一个空闲地址变成了2;下一个元素c的对界是4,所以取离2最近的地址4摆放c,下一个空闲地址变成了8,下一个元素d的对界是8,所以d摆放在8,所有元素摆放完毕,结构体在15处结束,占用总空间为16,正好是8的倍数。
  这里有个陷阱,对于结构体中的结构体成员,不要认为它的对齐方式就是它的大小,看下面的例子:
struct s1
{
char a[8];
};
struct s2
{
double d;
};
struct s3
{
s1 s;
char a;
};
struct s4
{
s2 s;
char a; 
};
cout<<sizeof(s1)<<endl; // 8
cout<<sizeof(s2)<<endl; // 8
cout<<sizeof(s3)<<endl; // 9
cout<<sizeof(s4)<<endl; // 16;

s1和s2大小虽然都是8,但是s1的对齐方式是1,s2是8(double),所以在s3和s4中才有这样的差异。
  所以,在自己定义结构体的时候,如果空间紧张的话,最好考虑对齐因素来排列结构体里的元素。

补充不要让double干扰你的位域 

结构体中,可以使用位域来规定某个成员所能占用的空间,所以使用位域能在一定程度上节省结构体占用的空间。不过考虑下面的代码: 
struct s1 

int i: 8; 
int j: 4; 
double b; 
int a:3; 
}; 
struct s2 

int i; 
int j; 
double b; 
int a; 
}; 
struct s3 

int i; 
int j; 
int a; 
double b; 

}; 
struct s4 

int i: 8; 
int j: 4; 
int a:3; 
double b;
 
}; 
cout<<sizeof(s1)<<endl; //24 
cout<<sizeof(s2)<<endl; // 24 
cout<<sizeof(s3)<<endl; // 24 
cout<<sizeof(s4)<<endl; // 16 

可以看到,有double存在会干涉到位域,所以使用位域的的时候,最好把float类型和double类型放在程序的开始或者最后,就能发挥位域的真正作用:压缩存储空间

有关C /C++位域的深入理解,请看我的另一篇博文:深入理解C/C++的位域结构体

相关常数: 

sizeof int:4
sizeof short:2
sizeof long:4
sizeof float:4
sizeof double:8
sizeof char:1
sizeof ptr:4
sizeof WORD:2
sizeof DWORD:4


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