sizeof使用中的几个误区总结
2015-05-28 15:49
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最近看了几个有关sizeof的试题,发现自己很多都做错了,然后上网看了下其他人的博客(原博客地址为:/article/8258363.html以及/article/1653071.html),现把自己以前不懂的地方记录下来,方便以后复习。
1. sizeof (字符数组)
例如:char ss2[]="0123456789"; sizeof(ss2); //结果为11,而不是10
字符数组ss2中包含隐含的’\0’,也算一个字符,占一个字节,所以ss2的总的大小为11字节。
2. sizeof (结构体)
结构体的sizeof涉及到字节对齐问题。为什么需要字节对齐?计算机组成原理教导我们这样有助于加快计算机的取数速度,否则就得多花指令周期了。为此,编译器默认会对结构体进行处理(实际上其它地方的数据变量也是如此),让宽度为2的基本数据类型(short等)都位于能被2整除的地址上,让宽度为4的基本数据类型(int等)都位于能被4整除的地址上,依次类推。这样,两个数中间就可能需要加入填充字节,所以整个结构体的sizeof值就增长了。
字节对齐的细节和编译器的实现相关,但一般而言,满足三个准则:
(1) 结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除。
(2) 结构体的每个成员相对于结构体首地址的偏移量(offset)都是成员大小的整数倍,如有需要,编译器会在成员之间加上填充字节(internal adding)。
(3) 结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍,如有需要,编译器会在最末一个成员后加上填充字节(trailing padding)。
注意:空结构体(不含数据成员)的sizeof值为1。试想一个“不占空间“的变量如何被取地址、两个不同的“空结构体”变量又如何得以区分呢,于是,“空结构体”变量也得被存储,这样编译器也就只能为其分配一个字节的空间用于占位了。
例1:
struct { float fuel_load; char a[5]; int pallets; }fig; sizeof(fig); //结果为16
相应的数据对齐情况如下:
由图可知长度为16字节。
例2:
struct { bool temp1; int temp2; bool temp3; }temp; sizeof(temp); //结果为12
相应的数据对齐情况如下:
由图可知长度为12字节
3. sizeof (联合体)
联合体union的定义方式与结构体一样,但是二者有根本区别。在结构体中各成员有各自的内存空间;而在联合体中,各成员共享一段内存空间。
下面通过一个例子来说明联合体中各成员共享一段内存空间
union { int i; char x[2]; }a; a.x[0]=10; a.x[1]=1; cout<<a.i<<endl; //结果为10
为什么是10呢?我们下面通过分析联合体内各成员的实际存储来说明。
给联合体a中的字符数组x赋值,a中i的值也发生了改变,变成了00000000 00000000 00000001 00001010,即为256+10=266.
联合体的内存分配:
1)联合体的结构空间要大于等于最长的一个结构变量的空间2)并且要能够整除其他结构变量的数据长度,即联合体空间对其他成员的元类型要能够整除(int a[5],其元类型为int,元类型长度为4),实际上就是要取一个元类型的最小公倍数。
union { float fuel_load; char a[5]; int pallets; }fighter; sizeof(fighter); //结果为8,而不是5或者16
这个结构体中,各个结构变量的空间分别为4个字节,5个字节,4个字节。通过(1)知结构体的空间至少为5个字节,但是由(2)知5不能满足条件,因此联合体空间应该为8,因为8可以整除4(float、int长度)和1(char的长度)。
3.sizeof(数组形参)
当数组为形参时,其sizeof值相当于指针的sizeof值。例如:
#include<iostream> using namespace std; int test(char var[]) { return sizeof(var); //值为4 } int test2(char ba) { return sizeof(ba); //值为1 } int main() { char a[10]; char b; cout<<sizeof(a)<<endl; //输出10 cout<<test(a)<<endl; //输出4 cout<<sizeof(b)<<endl; //输出1 cout<<test2(b)<<endl; //输出1 return 0; }
4.sizeof(函数名(实参))
sizeof对一个函数调用求值,结果是函数返回值的类型的大小。而且在使用中应该注意:(1)不可以对返回值类型为空的函数求值。
(2)不可以对函数名求值,对含参数的函数,在用sizeof时,须写上实参。
#include <iostream> using namespace std; float Fun1(int a, float b) { return a + b; } int Fun2() { return 3; } void Fun3() { } int main() { cout<<sizeof(Fun1(3, 0.4))<<endl; //OK,值为4,sizeof(FuncP(3,0.4))相当于sizeof(float) cout<<sizeof(Fun2())<<endl; //OK,值为4,sizeof(FuncNP())相当于sizeof(int) /*cout<<sizeof(Fun3())<<endl; //error,sizeof不能对返回值为空类型的函数求值*/ /*cout<<sizeof(Fun1)<<endl; //error,sizeof不能对函数名求值*/ }
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