【C/C++语法外功】sizeof

【C/C++语法外功】sizeof

 SkySeraph Aug 16st 2011  HQU

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  • 1  sizeof(一般数据结构)

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-数据格式所占大小

在不同的编译器中 不同的数据类型所占大小有可能不同 下面以微软的VC为标准(32位系统)

char/bool 

1字节

空类/空结构体(/结构体的内部无属性[成员变量])

1字节

short

2字节

int/float/unsigned int/unsigned long/ long  

4字节

指针/作为函数参数的数组

4字节

double 

8字节

string

16字节

1:

int a[50];  //sizeof(a)=4*50=200; 求数组所占的空间大小

int *a=new int[50];// sizeof(a)=4; a为一个指针,sizeof(a)是求指针的大小,32位系统中,当然是占4个字节。

2

int func(char s[3]);

   {

     cout<<sizeof(s); //这里将输出4,本来s为一个数组,但由于做为函数的参数在传递的时候系统处理为一个指针,所以sizeof(s)实际上为求指针的大小

     return 1;

   }

注意当数组作为函数参数,此时数组退化为一个指针,在32位机上的sizeof4

3

char *str1="012346789";

char str2[]="012346789";

char str3[100]="012346789";

int str4[100];

char str5[]="a\n";

void *str5=(void*)malloc(100);

int **a1[3][4];

char a2[2][3] = {"as","ad"};

char a3[][] = {"aa","ss"};

sizeof(str1)=4;

//str1为一个字符指针

sizeof(str2)=11;

//字符串都是以'\0'结尾 10+1   strlen区别

sizeof(str3)=100;

//系统分配大小

sizeof(str4)=100*4=400;

//int 类型数据

sizeof(str5)=3;

// '\n'要算1+'\0'

sizeof(str5)=4;

//指针

sizeof(a1) = 3*4*4

 

sizeof(a2) = 6

 

sizeof(a3) = 2

 

要注意的是

sizeof(*str1)sizeof(*str2)都为1 这个事指向第一个char 所有为1

 

 

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2 sizeof(结构体/)

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原理

在默认情况下,VC规定各成员变量存放的起始地址相对于结构的起始地址的偏移量必须为该变量的类型所占用的字节数的倍数。

DWORD数据的内存地址能被4除尽,WORD数据内存地址能被2除尽.

1

// 内存对齐

struct S1 

{

double dda1;

char dda;

int type

};

struct S2

{

 char dda;

 double dda1; 

 int type

}

struct S3

{

 char dda;

 float dda1; 

 int type[3]

}

// static

strcut S4

{

  int a;

  static int b;

  char c;

  S4();

  ~S4()

};

strcut S5

{

  int a;

  bool b;

  bool c;

};

// 空类

class A

{

};

// 继承(virtual)

class B : virtual A

{

};

// 继承

class C : class B

{

};

答案

sizeof(S1)16 =8+1+(3)+4 //考虑内存对齐

sizeof(S2)24 =1+(7)+8+4+4)) //考虑内存对齐

sizeof(S3)=20;//=1+3+4+3*4

sizeof(S4)=8;这里要注意的是sizeof计算的是数据在栈中分配的大小static为静态变量 全局数据区/共享 不计算

sizeof(S5)=8;地址按4字节对齐

sizeof(A)=1;

sizeof(B)=4;虚继承涉及到虚表(虚指针)所以要占4

sizeof(C)=1;记住,即便是多重继承也只占1要注意不管类中有多少成员函数 这些都不用计算大小

 

2

Class Test{int a;static double c};//sizeof(Test)=4.

Test *s;//sizeof(s)=4,s为一个指针。

知识点结构或者类中的静态成员不对结构或者类的大小产生影响,因为静态变量的存储位置与结构或者类的实例地址无关

 

3

Class test1{ };//sizeof(test1)=1;

知识点没有成员变量的结构或类的大小为1,因为必须保证结构或类的每一个实例在内存中都有唯一的地址.

 

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3 sizeof(函数)

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1

sizeof(func(1234”))=4  //因为func的返回类型为int,所以相当于求sizeof(int).

2

char Var[10];

int test(char var[])

{

   return sizeof(var);

};

这里 返回的为4 应为var[]等价于 *var,为一个指针

 

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  • 4 sizeof  && strlen 【原理】

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1.strlen 是用于计算字符串的长度 sizeof则是计算系统为某个变量分配的多少内存

char str[100]="0123456789";

strlen(str)=10;//字符串长度 

sizeof(str)=100;//系统分配大小

而且 定义 int A[100]="0123456789";调用strlen(A)是错误的 因为strlen只能接收char*的数据

2.strlen 是函数sizeof不是函数,也不是一元运算符,而是一个类似于宏定义的特殊关键字

sizeof() 括号里的内容不被编译,而是被代替:如int a=8; sizeofa=6; 是求sizeof(a的类型int),此时a还是8

我们可以这样使用sizeof :

int fun();

sizeof(fun());//相当于sizeof(int)=4

3 char* s1="123456789"; char s2[] = "123456789";

sizeof(s1)   =   4;   //指针

sizeof(*s1) =    1;  //第一个字符

sizeof(s2) =  11 ;  //+'\0'

sizeof(*s2) = 1;

 

1

char str1[20] = "0123456789";

char str2[ ] = "0123456789";

int a1 = strlen(str1); // a=10

int b1 = sizeof(str1); // b=20

int a2 = strlen(str2); // a=10

int b2 = sizeof(str2); // b=10+1 包含'\0'

 

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  • 5 pack预处理指令

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1 下列语句能使结构尺寸更加紧凑,不会出现4字节对齐,尽量少用,会降低程序性能

#pragma pack(1)

#pragma pack()

 

 

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  • 6 参考资料

 

sizeof 详解及其运用比较

说到sizeof 就不得不谈到系统定义的数据类型在内存中所占用的大小

在不同的编译器中 不同的数据类型所占大小有可能不同 下面以微软的VC为标准

int     float    unsigned int     unsigned long      long  都占4字节

char   bool 1字节     double 8字节  指针占4字节 

空类/空结构体(/结构体的内部无属性[成员变量])1字节

string 16字节

下面是一些具体的例子

1..................

char *str1="012346789";

char str2[]="012346789";

char str3[100]="012346789";

int str4[100];

char str5[]="a\n";

void *str5=(void*)malloc(100);

sizeof(str1)=4;

//str1为一个字符指针

sizeof(str2)=11;

//字符串都是'\0'结尾 10+1   strlen区别

sizeof(str3)=100

;//系统分配大小

sizeof(str4)=100*4=400;

//int 类型数据

sizeof(str5)=3;

// '\n'要算1+'\0'

sizeof(str5)=4;

//指针

要注意的是

sizeof(*str1)sizeof(*str2)都为1 这个事指向第一个char 所有为1

 

2..................

struct S1{

  int a;

  char str;

  double b;

};

strcut S2{

  int a;

  static int b;

  char c;

};

class A

{

};

class B : virtual A

{

};

class C : class B

{

};

sizeof(S1)=4+1+8=13; 但考虑到内存对齐(指数据在内存中的地址必须是该数据在类存中的整数倍 这样可以保证内存访问效率) ,如含double类型的结构体\类所分配的大小要为8的最小整数倍  如含int类型的结构体\类所分配的大小要为4的最小整数倍

所以 sizeof(S1)=16[可以让每种数据成员整除]

sizeof(S2)=8;这里要注意的是sizeof计算的是数据在栈中分配的大小static为静态变量 全局共享 不计算

sizeof(A)=1;

sizeof(B)=4;虚继承涉及到虚表(虚指针)所以要占4

sizeof(C)=1;记住,即便是多重继承也只占1要注意不管类中有多少成员函数 这些都不用计算大小

 

3..........................

char Var[10];

int test(char var[])

{

   return sizeof(var);

};

这里 返回的为4 应为var[]等价于 *var,为一个指针

所以 当我们要涉及拷贝一个字符串的函数时 要同时将字符串的长度传进来 这也就是我们调用一些API函数的时候为什么经常要传一个长度(len\length)的参数

:

char* CopyStr(char *p1,int len)

{

 char *buf = new char [len];

 memcpy(buf,p1,len);

 return buf;

}

int main()

{

 char *A="12345";

 int len=sizeof(A);

 char *buf=CopyStr(A,len+1);//多个1 为了保存'\0';

 cout<<buf<<endl;

 return 0;

}

 

······························

还要说说库函数 strlen 它也是经常使用的一个函数 看起来和sizeof差不多 但他们却相差甚远

1.strlen 是用于计算字符串的长度 sizeof则是计算系统为某个变量分配的多少内存

char str[100]="0123456789";

strlen(str)=10;//字符串长度 

sizeof(str)=100;//系统分配大小

而且 定义 int A[100]="0123456789";调用strlen(A)是错误的 因为strlen只能接收char*的数据

2.strlen 是函数 sizeof是运算符

我们可以这样使用sizeof :

int fun();

sizeof(fun());//相当于sizeof(int)=4

 

上面讲的算是比较详细了  但也有很多不足的地方

参考资料: <<程序员面试宝典>> 

 

从 <http://blog.csdn.net/Saint_/archive/2009/08/10/4430750.aspx> 插入

 

 

Sizeof用法

本文主要包括二个部分,第一部分重点介绍在VC中,怎么样采用sizeof来求结构的大小,以及容易出现的问题,并给出解决问题的方法,第二部分总结出VCsizeof的主要用法。

1 sizeof应用在结构上的情况

请看下面的结构:

struct MyStruct

{

double dda1;

char dda;

int type

};

对结构MyStruct采用sizeof会出现什么结果呢?sizeof(MyStruct)为多少呢?也许你会这样求:

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

但是当在VC中测试上面结构的大小时,你会发现sizeof(MyStruct)16。你知道为什么在VC中会得出这样一个结果吗?

其实,这是VC对变量存储的一个特殊处理。为了提高CPU的存储速度,VC对一些变量的起始地址做了“对齐”处理。在默认情况下,VC规定各成员变量存放的起始地址相对于结构的起始地址的偏移量必须为该变量的类型所占用的字节数的倍数。下面列出常用类型的对齐方式(vc6.0,32位系统)

类型

对齐方式(变量存放的起始地址相对于结构的起始地址的偏移量)

Char

偏移量必须为sizeof(char)1的倍数

int

偏移量必须为sizeof(int)4的倍数

float

偏移量必须为sizeof(float)4的倍数

double

偏移量必须为sizeof(double)8的倍数

Short

偏移量必须为sizeof(short)2的倍数

各成员变量在存放的时候根据在结构中出现的顺序依次申请空间,同时按照上面的对齐方式调整位置,空缺的字节VC会自动填充。同时VC为了确保结构的大小为结构的字节边界数(即该结构中占用最大空间的类型所占用的字节数)的倍数,所以在为最后一个成员变量申请空间后,还会根据需要自动填充空缺的字节。

下面用前面的例子来说明VC到底怎么样来存放结构的。

struct MyStruct

{

double dda1;

char dda;

int type

}

为上面的结构分配空间的时候,VC根据成员变量出现的顺序和对齐方式,先为第一个成员dda1分配空间,其起始地址跟结构的起始地址相同(刚好偏移量0刚好为sizeof(double)的倍数),该成员变量占用sizeof(double)=8个字节;接下来为第二个成员dda分配空间,这时下一个可以分配的地址对于结构的起始地址的偏移量为8,是sizeof(char)的倍数,所以把dda存放在偏移量为8的地方满足对齐方式,该成员变量占用sizeof(char)=1个字节;接下来为第三个成员type分配空间,这时下一个可以分配的地址对于结构的起始地址的偏移量为9,不是sizeof(int)=4的倍数,为了满足对齐方式对偏移量的约束问题,VC自动填充3个字节(这三个字节没有放什么东西),这时下一个可以分配的地址对于结构的起始地址的偏移量为12,刚好是sizeof(int)=4的倍数,所以把type存放在偏移量为12的地方,该成员变量占用sizeof(int)=4个字节;这时整个结构的成员变量已经都分配了空间,总的占用的空间大小为:8+1+3+4=16,刚好为结构的字节边界数(即结构中占用最大空间的类型所占用的字节数sizeof(double)=8)的倍数,所以没有空缺的字节需要填充。所以整个结构的大小为:sizeof(MyStruct)=8+1+3+4=16,其中有3个字节是VC自动填充的,没有放任何有意义的东西。

下面再举个例子,交换一下上面的MyStruct的成员变量的位置,使它变成下面的情况:

struct MyStruct

{

 char dda;

 double dda1; 

 int type

}

这个结构占用的空间为多大呢?在VC6.0环境下,可以得到sizeof(MyStruc)24。结合上面提到的分配空间的一些原则,分析下VC怎么样为上面的结构分配空间的。(简单说明)

struct MyStruct

{

  char dda;//偏移量为0,满足对齐方式,dda占用1个字节;

 double dda1;//下一个可用的地址的偏移量为1,不是sizeof(double)=8的倍数,需要补足7个字节才能使偏移量变为8(满足对齐方式),因此VC自动填充7个字节,dda1 //存放在偏移量为8的地址上,它占用8个字节。

 int type//下一个可用的地址的偏移量为16,是sizeof(int)=4的倍数,满足int的对齐方式,所以不需要VC自动填充,type存放在偏移量为16的地址上,它占用4个字节。

}//所有成员变量都分配了空间,空间总的大小为1+7+8+4=20,不是结构的节边界数(即结构中占用最大空间的类型所占用的字节数sizeo(double)=8)的倍数,所以需要填充4个字节,以满足结构的大小为sizeof(double)=8的倍数。 

所以该结构总的大小为:sizeof(MyStruc)1+7+8+4+4=24。其中总的有7+4=11个字节是VC自动填充的,没有放任何有意义的东西。

 

VC对结构的存储的特殊处理确实提高CPU存储变量的速度,但是有时候也带来了一些麻烦,我们也屏蔽掉变量默认的对齐方式,自己可以设定变量的对齐方式。

VC中提供了#pragma pack(n)来设定变量以n字节对齐方式n字节对齐就是说变量存放的起始地址的偏移量有两种情况:第一、如果n大于等于该变量所占用的字节数,那么偏移量必须满足默认的对齐方式,第二、如果n小于该变量的类型所占用的字节数,那么偏移量为n的倍数,不用满足默认的对齐方式。结构的总大小也有个约束条件,分下面两种情况:如果n大于所有成员变量类型所占用的字节数,那么结构的总大小必须为占用空间最大的变量占用的空间数的倍数;

否则必须为n的倍数。下面举例说明其用法。

#pragma pack(push) //保存对齐状态

#pragma pack(4)//设定为4字节对齐

struct test

{

  char m1;

  double m4;

  int  m3;

};

#pragma pack(pop)//恢复对齐状态

以上结构的大小为16,下面分析其存储情况,首先为m1分配空间,其偏移量为0,满足我们自己设定的对齐方式(4字节对齐),m1占用1个字节。接着开始为m4分配空间,这时其偏移量为1,需要补足3个字节,这样使偏移量满足为n=4的倍数(因为sizeof(double)大于n,m4占用8个字节。接着为m3分配空间,这时其偏移量为12,满足为4的倍数,m3占用4个字节。这时已经为所有成员变量分配了空间,共分配了16个字节,满足为n的倍数。如果把上面的#pragma pack(4)改为#pragma pack(16),那么我们可以得到结构的大小为24。(请读者自己分析)

 

 

2 sizeof用法总结

VC中,sizeof有着许多的用法,而且很容易引起一些错误。下面根据sizeof后面的参数对sizeof的用法做个总结。

A 参数为数据类型或者为一般变量。例如sizeof(int),sizeof(long)等等。这种情况要注意的是不同系统系统或者不同编译器得到的结果可能是不同的。例如int类型在16位系统中占2个字节,在32位系统中占4个字节

 

B 参数为数组或指针。下面举例说明.

int a[50];  //sizeof(a)=4*50=200; 求数组所占的空间大小

int *a=new int[50];// sizeof(a)=4; a为一个指针,sizeof(a)是求指针的大小,32位系统中,当然是占4个字节。

补:当数组作为函数参数,此时数组退化为一个指针,在32位机上的sizeof4

 

C 参数为结构或类Sizeof应用在类和结构的处理情况是相同的。但有两点需要注意,

第一、结构或者类中的静态成员不对结构或者类的大小产生影响,因为静态变量的存储位置与结构或者类的实例地址无关

第二、没有成员变量的结构或类的大小为1,因为必须保证结构或类的每一个实例在内存中都有唯一的地址

下面举例说明,

Class Test{int a;static double c};//sizeof(Test)=4.

Test *s;//sizeof(s)=4,s为一个指针。

Class test1{ };//sizeof(test1)=1;

D 参数为其他。下面举例说明。

   int func(char s[5]);

   {

     cout<<sizeof(s);//这里将输出4,本来s为一个数组,但由于做为函数的参数在传递的时候系统处理为一个指针,所以sizeof(s)实际上为求指针的大小

     return 1;

   }

sizeof(func(1234”))=4//因为func的返回类型为int,所以相当于求sizeof(int).

 

以上为sizeof的基本用法,在实际的使用中要注意分析VC的分配变量的分配策略,这样的话可以避免一些错误

 

源文档 <http://www.cnblogs.com/wangliang651/archive/2006/07/18/453947.html>

 

sizeof和strlen的区别

1. sizeof操作符的结果类型是size_t,它在头文件中的typedefunsigned int类型。该类型保证能容纳实现所建立的最大对象的字节大小。

2. sizeof是算符,strlen是函数。

3. sizeof可以用类型做参数,strlen只能用char*做参数,且必须是以“\0”结尾的。sizeof还可以用函数做参数,比如:

short f();

printf("%d\n", sizeof(f()));

输出结果是sizeof(short),即2

4. 数组做sizeof的参数不退化,传递给strlen就退化为指针。

5. 大部分编译程序在编译的时候就把sizeof计算过了,是类型或是变量的长度。这就是sizeof(x)可以用来定义数组维数的原因:

char str[20] = "0123456789";

int a = strlen(str); // a=10

int b = sizeof(str); // b=20

6. strlen的结果要在运行的时候才能计算出来,用来计算字符串的长度,而不是类型占内存的大小。

7. sizeof后如果是类型必须加括号,如果是变量名可以不加括号。这是因为sizeof是个操作符而不是个函数。

8. 当使用了一个结构类型或变量时,sizeof返回实际的大小。当使用一静态的空间数组时,sizeof返回全部数组的尺寸。sizeof操作符不能返回被动态分配的数组或外部的数组的尺寸。

9. 数组作为参数传给函数时传的是指针而不是数组,传递的是数组的首地址,如:fun(char [8])fun(char [])都等价于fun(char *)。在C++里传递数组永远都是传递指向数组首元素的指针,编译器不知道数组的大小

如果想在函数内知道数组的大小,需要这样做:进入函数后用memcpy将数组拷贝出来,长度由另一个形参传进去。代码如下:

fun(unsigned char *p1,  int len)

{

unsigned char *buf = new unsigned char[len+1];

memcpy(buf, p1, len);

}

10. 计算结构变量的大小就必须讨论数据对齐问题。为了使CPU存取的速度最快,C++在处理数据时经常吧结构变量中的成员的大小按照48的倍数计算,这就叫数据对齐(data alignment)。这样做可能会浪费一些内存,但在理论上CPU速度快了。当然,这样的设置会在读写一些别的应用程序生成的数据文件或交换数据时带来不便。MS VC++中的对齐设定,有时候sizeof得到的与实际不等。一般在VC++中加上#pragma pack(n)的设定即可。或者如果要按字节存储,而不进行数据对齐,可以走Options对话框中修改Advanced Compiler选项卡中的“Data Alignment”为按字节对齐。

11. sizeof操作符不能用于函数类型、不完全类型或位字段。不完全类型具有位置存储大小数据的数据类型,如未知存储大小的数组类型、未知内容的结构或联合类型、void类型等。

 

源文档 <http://www.cnblogs.com/st_zhang/archive/2010/08/27/1810295.html>

 

 

 

 

详细解析C语言中的sizeof

Posted on 2010-10-12 22:38 teiller2008 阅读(497) 评论(0) 编辑 收藏

    一、sizeof的概念

    sizeofC语言的一种单目操作符,如C语言的其他操作符++、——等。它并不是函数。sizeof操作符以字节形式给出了其操作数的存储大小。操作数可以是一个表达式或括在括号内的类型名。操作数的存储大小由操作数的类型决定。

    二、sizeof的使用方法

    1、用于数据类型

    sizeof使用形式:sizeoftype

    数据类型必须用括号括住。如sizeofint)。

    2、用于变量

    sizeof使用形式:sizeofvar_name)或sizeof var_name

    变量名可以不用括号括住。如sizeof (var_name),sizeof var_name等都是正确形式。带括号的用法更普遍,大多数程序员采用这种形式。

    注意:sizeof操作符不能用于函数类型,不完全类型或位字段。不完全类型指具有未知存储大小的数据类型,如未知存储大小的数组类型、未知内容的结构或联合类型、void类型等。

    sizeofmax)若此时变量max定义为int max(),sizeofchar_v) 若此时char_v定义为char char_v [MAX]MAX未知,sizeofvoid)都不是正确形式。

    三、sizeof的结果

    sizeof操作符的结果类型是size_t,它在头文件中typedefunsigned int类型。该类型保证能容纳实现所建立的最大对象的字节大小。

    1、若操作数具有类型charunsigned charsigned char,其结果等于1.

    ANSI C正式规定字符类型为1字节。

    2intunsigned int 、short intunsigned short 、long int 、unsigned long 、floatdoublelong double类型的sizeof 在ANSI C中没有具体规定,大小依赖于实现,一般可能分别为2222444810.

    3、当操作数是指针时,sizeof依赖于编译器。例如Microsoft C/C++7.0中,near类指针字节数为2farhuge类指针字节数为4.一般Unix的指针字节数为4.

    4、当操作数具有数组类型时,其结果是数组的总字节数。

    5、联合类型操作数的sizeof是其最大字节成员的字节数。结构类型操作数的sizeof是这种类型对象的总字节数,包括任何垫补在内。

    让我们看如下结构:

    struct {char b; double x} a

    在某些机器上sizeofa=12,而一般sizeofchar+ sizeofdouble=9.

    这是因为编译器在考虑对齐问题时,在结构中插入空位以控制各成员对象的地址对齐。如double类型的结构成员x要放在被4整除的地址。

    6、如果操作数是函数中的数组形参或函数类型的形参,sizeof给出其指针的大小。

    四、sizeof与其他操作符的关系

    sizeof的优先级为2级,比/%3级运算符优先级高。它可以与其他操作符一起组成表达式。如i*sizeofint);其中iint类型变量。

    五、sizeof的主要用途

    1sizeof操作符的一个主要用途是与存储分配和I/O系统那样的例程进行通信。例如:

    void *mallocsize_t size),

    size_t freadvoid * ptrsize_t sizesize_t nmembFILE * stream)。

    2sizeof的另一个的主要用途是计算数组中元素的个数。例如:

    void * memsetvoid * sint csizeofs))。

   六、建议

    由于操作数的字节数在实现时可能出现变化,建议在涉及到操作数字节大小时用sizeof来代替常量计算。

    本文主要包括二个部分,第一部分重点介绍在VC中,怎么样采用sizeof来求结构的大小,以及容易出现的问题,并给出解决问题的方法,第二部分总结出VCsizeof的主要用法。

    1 sizeof应用在结构上的情况

    请看下面的结构:

 struct MyStruct

{

double dda1;

char dda;

int type

};

    对结构MyStruct采用sizeof会出现什么结果呢?sizeofMyStruct)为多少呢?也许你会这样求:

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

    但是当在VC中测试上面结构的大小时,你会发现sizeofMyStruct)为16.你知道为什么在VC中会得出这样一个结果吗?

    其实,这是VC对变量存储的一个特殊处理。为了提高CPU的存储速度,VC对一些变量的起始地址做了“对齐”处理。在默认情况下,VC规定各成员变量存放的起始地址相对于结构的起始地址的偏移量必须为该变量的类型所占用的字节数的倍数。下面列出常用类型的对齐方式(vc6.032位系统)。

    类型对齐方式(变量存放的起始地址相对于结构的起始地址的偏移量)

    Char偏移量必须为sizeofchar)即1的倍数

    int偏移量必须为sizeofint)即4的倍数

    float偏移量必须为sizeoffloat)即4的倍数

    double偏移量必须为sizeofdouble)即8的倍数

    Short偏移量必须为sizeofshort)即2的倍数

    各成员变量在存放的时候根据在结构中出现的顺序依次申请空间,同时按照上面的对齐方式调整位置,空缺的字节VC会自动填充。同时VC为了确保结构的大小为结构的字节边界数(即该结构中占用最大空间的类型所占用的字节数)的倍数,所以在为最后一个成员变量申请空间后,还会根据需要自动填充空缺的字节。

    下面用前面的例子来说明VC到底怎么样来存放结构的。

 struct MyStruct

{

double dda1;

char dda;

int type

}

    为上面的结构分配空间的时候,VC根据成员变量出现的顺序和对齐方式,先为第一个成员dda1分配空间,其起始地址跟结构的起始地址相同(刚好偏移量0刚好为sizeofdouble)的倍数),该成员变量占用sizeofdouble=8个字节;接下来为第二个成员dda分配空间,这时下一个可以分配的地址对于结构的起始地址的偏移量为8,是sizeofchar)的倍数,所以把dda存放在偏移量为8的地方满足对齐方式,该成员变量占用sizeofchar=1个字节;接下来为第三个成员type分配空间,这时下一个可以分配的地址对于结构的起始地址的偏移量为9,不是sizeofint=4的倍数,为了满足对齐方式对偏移量的约束问题,VC自动填充3个字节(这三个字节没有放什么东西),这时下一个可以分配的地址对于结构的起始地址的偏移量为12,刚好是sizeofint=4的倍数,所以把type存放在偏移量为12的地方,该成员变量占用sizeofint=4个字节;这时整个结构的成员变量已经都分配了空间,总的占用的空间大小为:8+1+3+4=16,刚好为结构的字节边界数(即结构中占用最大空间的类型所占用的字节数sizeofdouble=8)的倍数,所以没有空缺的字节需要填充。所以整个结构的大小为:sizeofMyStruct=8+1+3+4=16,其中有3个字节是VC自动填充的,没有放任何有意义的东西。

    下面再举个例子,交换一下上面的MyStruct的成员变量的位置,使它变成下面的情况:

 struct MyStruct

{

char dda;

double dda1;

int type

}

    这个结构占用的空间为多大呢?在VC6.0环境下,可以得到sizeofMyStruc)为24.结合上面提到的分配空间的一些原则,分析下VC怎么样为上面的结构分配空间的。(简单说明)

 struct MyStruct

{

char dda;//偏移量为0,满足对齐方式,dda占用1个字节;

double dda1;//下一个可用的地址的偏移量为1,不是sizeof(double)=8

//的倍数,需要补足7个字节才能使偏移量变为8(满足对齐

//方式),因此VC自动填充7个字节,dda1存放在偏移量为8

//的地址上,它占用8个字节。

int type//下一个可用的地址的偏移量为16,是sizeof(int)=4的倍

//数,满足int的对齐方式,所以不需要VC自动填充,type

//放在偏移量为16的地址上,它占用4个字节。

}//所有成员变量都分配了空间,空间总的大小为1+7+8+4=20,不是结构

//的节边界数(即结构中占用最大空间的类型所占用的字节数sizeof

//(double)=8)的倍数,所以需要填充4个字节,以满足结构的大小为

//sizeof(double)=8的倍数。

    所以该结构总的大小为:sizeofMyStruc)为1+7+8+4+4=24.其中总的有7+4=11个字节是VC自动填充的,没有放任何有意义的东西。

    VC对结构的存储的特殊处理确实提高CPU存储变量的速度,但是有时候也带来了一些麻烦,我们也屏蔽掉变量默认的对齐方式,自己可以设定变量的对齐方式。

    VC中提供了#pragma packn)来设定变量以n字节对齐方式。n字节对齐就是说变量存放的起始地址的偏移量有两种情况:第一、如果n大于等于该变量所占用的字节数,那么偏移量必须满足默认的对齐方式,第二、如果n小于该变量的类型所占用的字节数,那么偏移量为n的倍数,不用满足默认的对齐方式。结构的总大小也有个约束条件,分下面两种情况:如果n大于所有成员变量类型所占用的字节数,那么结构的总大小必须为占用空间最大的变量占用的空间数的倍数;

    否则必须为n的倍数。下面举例说明其用法。

 #pragma pack(push) //保存对齐状态

#pragma pack(4)//设定为4字节对齐

struct test

{

char m1;

double m4;

int m3;

};

#pragma pack(pop)//恢复对齐状态

    以上结构的大小为16,下面分析其存储情况,首先为m1分配空间,其偏移量为0,满足我们自己设定的对齐方式(4字节对齐),m1占用1个字节。接着开始为m4分配空间,这时其偏移量为1,需要补足3个字节,这样使偏移量满足为n=4的倍数(因为sizeofdouble)大于n),m4占用8个字节。接着为m3分配空间,这时其偏移量为12,满足为4的倍数,m3占用4个字节。这时已经为所有成员变量分配了空间,共分配了16个字节,满足为n的倍数。如果把上面的#pragma pack4)改为#pragma pack16),那么我们可以得到结构的大小为24.(请读者自己分析)

   2 sizeof用法总结

    VC中,sizeof有着许多的用法,而且很容易引起一些错误。下面根据sizeof后面的参数对sizeof的用法做个总结。

    A. 参数为数据类型或者为一般变量。例如sizeofint),sizeoflong)等等。这种情况要注意的是不同系统系统或者不同编译器得到的结果可能是不同的。例如int类型在16位系统中占2个字节,在32位系统中占4个字节。

    B. 参数为数组或指针。下面举例说明。

 int a[50]; //sizeof(a)=4*50=200; 求数组所占的空间大小

int *a=new int[50];// sizeof(a)=4; a为一个指针,sizeof(a)是求指针

//的大小,32位系统中,当然是占4个字节。

    C. 参数为结构或类。Sizeof应用在类和结构的处理情况是相同的。但有两点需要注意,第一、结构或者类中的静态成员不对结构或者类的大小产生影响,因为静态变量的存储位置与结构或者类的实例地址无关。

    第二、没有成员变量的结构或类的大小为1,因为必须保证结构或类的每一个实例在内存中都有唯一的地址。

    下面举例说明:

 Class Test{int a;static double c};//sizeof(Test)=4.

Test *s;//sizeof(s)=4,s为一个指针。

Class test1{ };//sizeof(test1)=1;

    D. 参数为其他。下面举例说明。

    int funcchar s[5]);

    {

    cout<

    //数的参数在传递的时候系统处理为一个指针,所//sizeofs)实际上为求指针的大小。

    return 1

    }

    sizeoffunc(“1234”))=4//因为func的返回类型为int,所以相当于//sizeofint)。

    以上为sizeof的基本用法,在实际的使用中要注意分析VC的分配变量的分配策略,这样的话可以避免一些错误。

 

源文档 <http://www.cnblogs.com/teiller2008/archive/2010/10/12/1849270.html>

 

 

深入理解sizeof

最近在论坛里总有人问关于sizeof的问题,并且本人对这个问题也一直没有得到很好的解决,索性今天对它来个较为详细的总结,同时结合strlen进行比较,如果能对大家有点点帮助,这是我最大的欣慰了。

 

一、好首先看看sizeofstrlenMSDN上的定义:

 

首先看一MSDN上如何对sizeof进行定义的:

sizeof Operatorsizeof expressionThe 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.The expression is either an identifier or a type-cast expression (a type specifier enclosed in parentheses).When applied to a structure type or variable, sizeof returns the actual size, which may include padding bytes inserted for alignment. When applied to a statically dimensioned array, sizeof returns the size of the entire array. The sizeof operator cannot return the size of dynamically allocated arrays or external arrays.

然后再看一下对strlen是如何定义的:

strlenGet the length of a string.Routine Required Headerstrlen <string.h>size_t strlen( const char *string );ParameterstringNull-terminated string LibrariesAll versions of the C run-time libraries.Return ValueEach of these functions returns the number of characters in string, excluding the terminal NULL. No return value is reserved to indicate an error.RemarksEach of these functions returns the number of characters in string, not including the terminating null character. wcslen is a wide-character version of strlen; the argument of wcslen is a wide-character string. wcslen and strlen behave identically otherwise.

二、由几个例子说开去。

 

第一个例子:

char* ss = "0123456789";sizeof(ss) 结果 4 ===》ss是指向字符串常量的字符指针sizeof(*ss) 结果 1 ===》*ss是第一个字符char ss[] = "0123456789";sizeof(ss) 结果 11 ===》ss是数组,计算到\0位置,因此是101sizeof(*ss) 结果 1 ===》*ss是第一个字符char ss[100] = "0123456789";sizeof(ss) 结果是100 ===》ss表示在内存中的大小 100×1strlen(ss) 结果是10 ===》strlen是个函数内部实现是用一个循环计算到\0为止之前int ss[100] = "0123456789";sizeof(ss) 结果 400 ===》ss表示再内存中的大小 100×4strlen(ss) 错误 ===》strlen的参数只能是char* 且必须是以''\0''结尾的char q[]="abc";char p[]="a\n";sizeof(q),sizeof(p),strlen(q),strlen(p);结果是 4 3 3 2     

第二个例子:

class X{int i;int j;char k;};X x;cout<<sizeof(X)<<endl; 结果 12 ===》内存补齐cout<<sizeof(x)<<endl; 结果 12 同上

第三个例子:

char szPath[MAX_PATH]

如果在函数内这样定义,那么sizeof(szPath)将会是MAX_PATH,但是将szPath作为虚参声明时(void fun(char szPath[MAX_PATH]),sizeof(szPath)却会是4(指针大小)

 

三、sizeof深入理解。

  • 1.sizeof操作符的结果类型是size_t,它在头文件中typedefunsigned int类型。该类型保证能容纳实现所建立的最大对象的字节大小。
  • 2.sizeof是算符,strlen是函数。
  • 3.sizeof可以用类型做参数,strlen只能用char*做参数,且必须是以''\0''结尾的。sizeof还可以用函数做参数,比如:
    short f();printf("%d\n", sizeof(f()));
    输出的结果是sizeof(short),即2。
  • 4.数组做sizeof的参数不退化,传递给strlen就退化为指针了。
  • 5.大部分编译程序 在编译的时候就把sizeof计算过了 是类型或是变量的长度这就是sizeof(x)可以用来定义数组维数的原因
    char str[20]="0123456789";int a=strlen(str); //a=10;int b=sizeof(str); //而b=20;
  • 6.strlen的结果要在运行的时候才能计算出来,时用来计算字符串的长度,不是类型占内存的大小。
  • 7.sizeof后如果是类型必须加括弧,如果是变量名可以不加括弧。这是因为sizeof是个操作符不是个函数。
  • 8.当适用了于一个结构类型时或变量, sizeof 返回实际的大小, 当适用一静态地空间数组, sizeof 归还全部数组的尺 寸。 sizeof 操作符不能返回动态地被分派了的数组或外部的数组的尺寸
  • 9.数组作为参数传给函数时传的是指针而不是数组,传递的是数组的首地址,如:
    fun(char [8])fun(char [])
    都等价于 fun(char *)
    C++里传递数组永远都是传递指向数组首元素的指针,编译器不知道数组的大小如果想在函数内知道数组的大小, 需要这样做:进入函数后用memcpy拷贝出来,长度由另一个形参传进去

    fun(unsiged char *p1, int len){  unsigned char* buf = new unsigned char[len+1]  memcpy(buf, p1, len);}
    有关内容见: C++ PRIMER?
  • 10.计算结构变量的大小就必须讨论数据对齐问题。为了CPU存取的速度最快(这同CPU取数操作有关,详细的介绍可以参考一些计算机原理方面的书),C++在处理数据时经常把结构变量中的成员的大小按照48的倍数计算,这就叫数据对齐(data alignment)。这样做可能会浪费一些内存,但理论上速度快了。当然这样的设置会在读写一些别的应用程序生成的数据文件或交换数据时带来不便。MS VC++中的对齐设定,有时候sizeof得到的与实际不等。一般在VC++中加上#pragma pack(n)的设定即可.或者如果要按字节存储,而不进行数据对齐,可以在Options对话框中修改Advanced compiler页中的Data alignment为按字节对齐。
  • 11.sizeof操作符不能用于函数类型,不完全类型或位字段。不完全类型指具有未知存储大小的数据类型,如未知存储大小的数组类型、未知内容的结构或联合类型、void类型等。如sizeof(max)若此时变量max定义为int max(),sizeof(char_v) 若此时char_v定义为char char_v [MAX]MAX未知,sizeof(void)都不是正确形式

四、结束语

 

sizeof使用场合。

  • 1.sizeof操作符的一个主要用途是与存储分配和I/O系统那样的例程进行通信。例如:
    void *malloc(size_t size),   size_t fread(void * ptr,size_t size,size_t nmemb,FILE * stream)。
  • 2.用它可以看看一类型的对象在内存中所占的单元字节。
    void * memset(void * s,int c,sizeof(s))
  • 3.在动态分配一对象时,可以让系统知道要分配多少内存。
  • 4.便于一些类型的扩充,windows中就有很多结构内型就有一个专用的字段是用来放该类型的字节大小。
  • 5.由于操作数的字节数在实现时可能出现变化,建议在涉及到操作数字节大小时用sizeof来代替常量计算。
  • 6.如果操作数是函数中的数组形参或函数类型的形参,sizeof给出其指针的大小。

 

源文档 <http://www.cnblogs.com/spirals/archive/2010/09/26/1835349.html>

posted @ 2011-08-16 10:30 SkySeraph 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏