Linux C程式設計 sizeof面試題選

結構體和共用體的記憶體分配是c語言的乙個難點，也是面試題中的熱點。

示例1：

union data1

;sizeof(union data1)的值為16.在編譯器預設設定的情況下，該共用體最大基本型別為double,它佔8位元組，所以此共用體以8來對齊。字元陣列c2佔9個位元組，那麼整個共用體應該佔9個位元組，但按照對齊原則，實際分配給它的記憶體為16位元組。

如果是：

struct data1

double  d;
int         i;
char      c1;
char      c2[9];

sizeof(struct data1)的值為24，首先按照儲存大小，該結構體所佔儲存空間為：8+4+1+9=22位元組，這個結構體也是以8對齊，因此實際分配的是24位元組。

示例2：

union data2

;sizeof(union data2)的值為12，該共用體占記憶體空間最大的基本資料型別為int,其長度為4，所以該共用體以4來對齊。該共用體的長度取決於字元c2，其長度為9，9不是4的倍數，要進行對齊，因此實際分配的儲存空間為12.

struct data2

int         i;
char      c1;
char      c2[9];

sizeof(struct data2)的值為16，與上面共用體一樣，該結構體以4對齊。按照儲存大小，該結構體所佔儲存空間為：4+1+9=14，14不是4的倍數，進行對齊，對齊後的值為16.

示例3：

union data3

;sizeof(union data3)的值為3，該共用體占記憶體空間最大的基本資料型別為chart,其長度為1，所以該共用體以1來對齊。該共用體的長度取決於字元c2，其長度為3，因此分配的儲存空間為3.

struct data3

char      c1;
char      c2[2];

sizeof(struct data3)的值為3，與上面共用體一樣，該結構體以1對齊。按照儲存大小，該結構體所佔儲存空間為：1+2=3位元組。

示例4：

struct inner

char c1;

double d;

char c2;

這個結構體顯然是8位元組對齊的，在給c1分配儲存空間時，考慮到對齊，分配給c1的位元組數就是8，然後給d分配8位元組，最後給c2分配時，因為也要以8對齊，所以也分配了8個位元組的儲存空間。所以sizeof(struct inner)值為24.

如果是：

struct inner

char c1;

char c2;

double d;

當然這個結構體也是以8位元組對齊的，編譯器編譯程式時，給c1、c2分配儲存空間沒有必要各自給它們分配8位元組，只要8位元組就可以了。給d分配8位元組，所以sizeof(struct inner)值為16.

struct inner

char c1;

double d;

char c2;

union data4

struct   inner t1;
int            i;
char         c;
};

由於data4共用體中有乙個inner結構體，所以最大的基本資料型別為double,因此以8位元組對齊。共用體的儲存長度取決於t1，而t1長度為24，因此sizeof(union data4)的值為24.

struct inner

char c1;

double d;

char c2;

struct data4

struct   inner t1;
int            i;
char         c;
};

data4結構體中有乙個inner結構體，所以以8對齊，變數i和c共分配8位元組就可以了，因此sizeof(struct data4)的值為32.

示例5：

struct data

int       a;
long    b;
double  c;
float     d;
char     e;
short    f;

}d;

這個結構體所佔的位元組數是多少呢？這裡假設long所佔位元組數為4位元組，short佔2位元組。這個結構體與示例4中第二個struct inner類似。首先這個結構體是以8位元組對齊的，因為最長基本資料型別為double，它佔8位元組，d、e、f、總和為7個位元組。分配儲存空間時，成員 a和b各分配4位元組，d分配4位元組，f分配2位元組，e也分配2位元組。d、e、f總和剛好佔8個位元組，所以sizeof(struct data)值為24.

struct data

int       a;
long    b;
double  c;
float     d;
char     e[3];
short    f;

}d;

sizeof(struct data)值為32.

例1：對於乙個頻繁使用的短小函式，在c語言中最好用什麼實現？

答：最好用巨集定義，這樣可以節省呼叫函式的開銷，效率最高。

例2：已知乙個陣列table，寫乙個巨集定義，求出陣列的元素個數

答：#define ntbl (sizeof(table)/sizeof(table[0]))

對於陣列，sizeof(table)獲取陣列的總長度，而sizeof(table[0])是陣列第乙個元素所佔的長度。當然若是可以用strlen()函式也行。

例3：給定結構

struct a

unsigned short t:4;
unsigned short k:4;
unsigned short i:8;
unsigned long m;
};

問sizeof(a)的值。

程式分析：unsigned short 一般佔2個位元組，unsigned long一般佔4個位元組，結構體a以4位元組對齊，a中成員t、k、i共佔4+4+8=16位，由於要記憶體對齊，實際那三個成員共佔32位即4位元組，成員m佔4位元組，因此sizeof(a)=8.

例4：求函式返回值，輸入x=9999

int func(int x)

int count=0;
while(x)
return count;

程式分析：這是統計9999的二進位制形式中有多少個1的函式。9999=9*1024+512+256+15，2*1024的二進位制表示中含有1的個數為2；512的二進位制表示中含有1的個數為1；256的二進位制表示中含有1的個數為1；15的二進位制表示中含有1的個數為4；故共有1的個數為8，結果為8 。1000（2）-1（2）=0111（2），正好是原數取反，用這種方法來求1的個數是高效率的。

例5：已知執行這個程式的主機中資料型別long佔8位元組，請分析程式的執行結果。

#includeint main()
d;       struct data *p=&d;
printf("%d\n",sizeof(d));
printf("%x\t%x\n",p,p+1);
printf("%x\t%x\n",p,(char *)p+1);
printf("%x\t%x\n",p,(long *)p+1);
return 0;
}

執行結果：

32 bffff60 bffff80 bffff60 bffff61

bffff60 bffff64

程式分析：struct data以8個位元組對齊，long型別的成員1分配8個位元組。s、i、c、a原本分別佔4、2、1、10個位元組。由於考慮到對齊，s分配4個位元組，i分配 2個位元組，c分配2個位元組，此時剛好用完8個位元組。a原本分配10個位元組，由於考慮到對齊，要使整個結構體所佔的儲存空間是8的倍數，所以分配給它16個位元組。因此結構體data佔8+4+4+2+16=32個位元組。

第二條printf語句，p+1中的加1並不是加1個位元組，而是1個struct data的長度，16進製制下，bffff60+20(十進位制數32以十六進製制數表示是20)=bffff80.

第三條printf語句，p+1中的加1，由於對指標p進行了強制型別轉換，使p指向char型別的資料，此時的加1就是加上1個char型別的長度，因此p+1的輸出是bffff61.

第四條語句分析與第三條類似

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