C語言 sizeof關鍵字詳解

2021-08-09 14:11:11 字數 3603 閱讀 2483

(一)基本概念

sizeof操作符以位元組形式給出了其運算元的儲存大小。運算元可以是乙個表示式或括在括號內的型別名。運算元的儲存大小由運算元的型別決定。

(二)使用方法

1、用於資料型別

sizeof使用形式:sizeof(type) ,如sizeof(int)

2、用於變數

sizeof使用形式:sizeof(var_name)或sizeof var_name

變數名可以不用括號括住。如sizeof (var_name),sizeof var_name等都是正確形式。帶括號的用法更普遍,大多數程式設計師採用這種形式。

注意:sizeof操作符不能用於函式型別,不完全型別或位字段。不完全型別指具有未知儲存大小的資料型別,如未知儲存大小的陣列型別、未知內容的結構或聯合型別、void型別等。 如sizeof(max)若此時變數max定義為int max(),sizeof(char_v) 若此時char_v定義為char char_v [max]且max未知,sizeof(void)都不是正確形式。

(三)sizeof應用在結構上的情況

請看下面的結構:

struct mystruct 

;

對結構mystruct採用sizeof會出現什麼結果呢?sizeof(mystruct)為多少呢?也許你會這樣求:

sizeof(mystruct)=sizeof(double)+sizeof(char)+sizeof(int)=13

#include 

using namespace std;

struct mystruct

;int main()

測試結果:

但是當在vc中測試上面結構的大小時,你會發現sizeof(ms)為16。其實,這是vc對變數儲存的乙個特殊處理。為了提高cpu的儲存速度,vc對一些變數的起始位址做了「對齊」處理。在預設情況下,vc規定各成員變數存放的起始位址相對於結構的起始位址的偏移量必須為該變數的型別所占用的位元組數的倍數。

常用型別的對齊方式

型別對齊方式(變數存放的起始位址相對於結構的起始位址的偏移量)

char

偏移量必須為sizeof(char)即1的倍數

int偏移量必須為sizeof(int)即4的倍數

double

偏移量必須為sizeof(double)即8的倍數

short

偏移量必須為sizeof(short)即2的倍數

float

偏移量必須為sizeof(float)即4的倍數

各成員變數在存放的時候根據在結構中出現的順序依次申請空間,同時按照上面的對齊方式調整位置,空缺的位元組vc會自動填充。同時vc為了確保結構的大小為結構的位元組邊界數(即該結構中占用最大空間的型別所占用的位元組數)的倍數,所以在為最後乙個成員變數申請空間後,還會根據需要自動填充空缺的位元組。

struct mystruct

;

為上面的結構分配空間的時候,vc根據成員變數出現的順序和對齊方式,先為第乙個成員doub分配空間,其起始位址跟結構的起始位址相同(剛好偏移量0剛好為sizeof(double)的倍數),該成員變數占用sizeof(double)=8個位元組;接下來為第二個成員ch分配空間,這時下乙個可以分配的位址對於結構的起始位址的偏移量為8,是sizeof(char)的倍數,所以把ch存放在偏移量為8的地方滿足對齊方式,該成員變數占用sizeof(char)=1個位元組;接下來為第三個成員i分配空間,這時下乙個可以分配的位址對於結構的起始位址的偏移量為9,不是sizeof(int)=4的倍數,為了滿足對齊方式對偏移量的約束問題,vc自動填充3個位元組(這三個位元組沒有放什麼東西),這時下乙個可以分配的位址對於結構的起始位址的偏移量為12,剛好是sizeof(int)=4的倍數,所以把i存放在偏移量為12的地方,該成員變數占用sizeof(int)=4個位元組;這時整個結構的成員變數已經都分配了空間,總的占用的空間大小為:8+1+3+4=16,剛好為結構的位元組邊界數(即結構中占用最大空間的型別所占用的位元組數sizeof(double)=8)的倍數,所以沒有空缺的位元組需要填充。所以整個結構的大小為:sizeof(mystruct)=8+1+3+4=16,其中有3個位元組是vc自動填充的,沒有放任何有意義的東西。

下面再舉個例子,交換一下上面的mystruct的成員變數的位置,使它變成下面的情況:

struct mystruct

;

在vc環境下,可以得到sizeof(mystruct)為24。結合上面提到的分配空間的一些原則,分析下vc怎麼樣為上面 的結構分配空間:

struct mystruct

;                    //所有成員變數都分配了空間,空間總的大小為1+7+8+4=20,不是結構

//的節邊界數(即結構中占用最大空間的型別所占用的位元組數sizeof

//(double)=8)的倍數,所以需要填充4個位元組,以滿足結構的大小為

//sizeof(double)=8的倍數。

所以該結構總的大小為:sizeof(mystruct)為1+7+8+4+4=24。其中總的有7+4=11個位元組是vc自動填充的,沒有放任何有意義的東西。

vc對結構的儲存的特殊處理確實提高cpu儲存變數的速度,但是有時候也帶來了一些麻煩,我們也遮蔽掉變數預設的對齊方式,自己可以設定變數的對齊方式。

vc中提供了#pragma pack(n)來設定變數以n位元組對齊方式。n位元組對齊就是說變數存放的起始位址的偏移量有兩種情況:第一,如果n大於等於該變數所占用的位元組數,那麼偏移量必須滿足預設的對齊方式,第二,如果n小於該變數的型別所占用的位元組數,那麼偏移量為n的倍數,不用滿足預設的對齊方式。結構的總大小也有個約束條件,分下面兩種情況:如果n大於所有成員變數型別所占用的位元組數,那麼結構的總大小必須為占用空間最大的變數占用的空間數的倍數;否則必須為n的倍數。

下面舉例說明其用法:

#pragma pack(push)  //儲存對齊狀態 

#pragma pack(4)        //設定為4位元組對齊

struct mystruct

; #pragma pack(pop)    //恢復對齊狀態

測試結果:

(四)sizeof用法總結

1. 引數為資料型別或者為一般變數。

例如sizeof(int),sizeof(long)等等。這種情況要注意的是不同系統系統或者不同編譯器得到的結果可能是不同的。例如int型別在16位系統中佔2個位元組,在32位系統中佔4個位元組。

2. 引數為陣列或指標。

下面舉例說明.

int a[50];         //sizeof(a)=4*50=200; 求陣列所佔的空間大小 

int *a = new int[50]; // sizeof(a)=4; a為乙個指標,sizeof(a)是求指標的大小,在32位系統中,當然是佔4個位元組。

3.  引數為其他。

int func(char s[5])

sizeof(func("1234")); //因為func的返回型別為int,所以相當於求sizeof(int),其值為4.

C語言 sizeof 關鍵字

sizeof是c語言中保留關鍵字,也可以認為是一種運算子,單目運算子,可以計算運算元的大小。sizeof的結果是無符號整數型別,通常用size t表示。sizeof可以應用於各種資料型別,包括基本的資料型別,例如整數和浮點型別,指標型別和符合資料型別,結構體等等。32位編譯器 includeint ...

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