sizeof小览

Published: 23 Jul 2015 Category: c++

本篇csdn博客链接

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,以后看博客的时候可以让我回忆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。但是只能叫小览,因为不可能总结完sizeof的用法,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: c++ 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。 首先要明确sizeof不是函数,也不是一元运算符,它是个类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,因为编译器那么多,编译器做什么事情不去试怎么可能知道

果然,在vs2013 release模式下结果是

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

debug模式

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

也是3倍关系,因为这是一个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里面可能不止包含一个char那么简单,还包含有长度信息等其他信息,string的实现在各库中可能有所不同,但是在同一库中相同一点是,无论你的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一,不过也有sizeof()为12、32字节的库实现。 但是VC6.0测试后sizeof(string)=16.还是跟编译器有关

为了完全测试一些东西,我测试越写越多,然后我来了威力加强版,见代码: ```c++

include

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;

} ```

运行结果如图所示: 这里写图片描述

我来一一解释我的这些测试在做什么: (1)首先p的这种初始化方式,在末尾不会加'\0',所以 sizeof(p) == 6;而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,但是没有细究,之后又空详细研究一下 (2)p1和p2的sizeof不同,因为一个是指针,一个是字符数组,指针在Win32编译环境下的sizeof都是4,因为是4字节的地址,32bits可寻址空间 (3)p3是另一个有趣的问题,p3不能写成p3[3][]来初始化,因为这样初始化要保证二维数组每一行的个数相同,也就是不能出现“参差不齐”的情况,那种情况要动态分配 (4)这是一个陷阱 c++ 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)这样的原因是999999是一个编译器int型可以搞定的数,所以按int来处理,太大的数不能用int搞定,但是8个字节一定可以搞定的

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,即使看了很多资料,一口气总结完也是不可能了,总结常用的就好。

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参数,而不加括号的吗?sizeof可以,所以sizeof不是函数。网上有人说sizeof是一元操作符,但是我并不这么认为,因为sizeof更像一个特殊的宏,它是在编译阶段求值的。举个例子:
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,如下:

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可以完全代替写法3,为求形式统一以及减少我们大脑的负担,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,对象可以进一步延伸至表达式,即sizeof可以对一个表达式求值,编译器根据表达式的最终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

考虑下面的问题:
int f1(){return 0;};
double f2(){return 0.0;}
void f3(){}

cout<<sizeof(f1())<<endl; // f1()返回值为int,因此被认为是int
cout<<sizeof(f2())<<endl; // f2()返回值为double,因此被认为是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,因为可以看作object,所以括号不是必要的。被认为是double

结论:对函数使用sizeof,在编译阶段会被函数返回值的类型取代

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按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。可以看出,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: ```c++ int *d = new int[10];

cout<<sizeof(d)<<endl; // 4 d是我们常说的动态数组,但是他实质上还是一个指针,所以sizeof(d)的值是4。 再考虑下面的问题: c++ 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是一个很奇怪的定义,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,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。

差不多也要结束了,如果更进一步了解,需要查阅更多的资料~~~

---END---


参考文献

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

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