C語言中sizeof的用法
C語言中sizeof的用法
C語言的應用范圍廣泛,具備很強的數(shù)據(jù)處理能力,不僅僅是在軟件開發(fā)上,而且各類科研都需要用到C語言,適于編寫系統(tǒng)軟件,三維,二維圖形和動畫,具體應用比如單片機以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)。以下是小編為大家搜索整理的C語言中sizeof的用法,希望能給大家?guī)韼椭?/p>
sizeof是C/C++中的一個操作符(operator),作用就是返回一個對象或者類型所占的內(nèi)存字節(jié)數(shù)。返回值類型為size_t,在頭文件stddef.h中定義
這是一個依賴于編譯系統(tǒng)的值,一般定義為typedef unsigned int size_t;編譯器林林總總,但作為一個規(guī)范,都會保證char、signed
char和unsigned char的sizeof值為1,畢竟char是編程能用的最小數(shù)據(jù)類型。
MSDN上的解釋為:
The sizeof keyword gives the amount of storage, in bytes, associated with avariable or a
type (including aggregate types). This keyword returns a value of type
size_t.
2、語法:
sizeof有三種語法形式,如下:
1) sizeof( object ); // sizeof( 對象 );
2) sizeof( type_name ); // sizeof( 類型 );
3) sizeof object; // sizeof 對象;
所以一下三種sizeof的使用都是對的
復制代碼 代碼如下:
#include
main()
{
int b;
printf("%dn",sizeof b);
printf("%dn",sizeof(b));
printf("%dn",sizeof(int));
}
4、基本數(shù)據(jù)類型的sizeof
這里的基本數(shù)據(jù)類型指short、int、long、float、double這樣的簡單內(nèi)置數(shù)據(jù)類型,由于它們都是和系
統(tǒng)相關(guān)的,所以在不同的系統(tǒng)下取值可能不同,這務(wù)必引起我們的注意,盡量不要在
這方面給自己程序的移植造成麻煩。一般的,在32位編譯環(huán)境中,sizeof(int)的取值為4。
5、指針變量的sizeof
等于計算機內(nèi)部地址總線的寬度。所以在32位計算機中,一個指針變量的返回值必定是4(注意結(jié)果是以
字節(jié)為單位),可以預計,在將來的64位系統(tǒng)中指針變量的sizeof結(jié)果為8。
指針變量的sizeof值與指針所指的對象沒有任何關(guān)系,正是由于所有的指針變量所占內(nèi)存大小相等,所以
MFC消息處理函數(shù)使用兩個參數(shù)WPARAM、LPARAM就能傳遞各種復雜的消息結(jié)構(gòu)(使用
指向結(jié)構(gòu)體的指針)。
6、數(shù)組的sizeof
數(shù)組的sizeof值等于數(shù)組所占用的內(nèi)存字節(jié)數(shù),如:
char a1[] = "abc";
int a2[3];
sizeof( a1 ); // 結(jié)果為4,字符 末尾還存在一個NULL終止符
sizeof( a2 ); // 結(jié)果為3*4=12(依賴于int)
sizeof當作了求數(shù)組元素的個數(shù)是不對的,求數(shù)組元素的個數(shù)有下面兩種寫法:int c1 = sizeof( a1 )
/ sizeof( char ); // 總長度/單個元素的長度
int c2 = sizeof( a1 ) / sizeof( a1[0] ); // 總長度/第一個元素的長度。注意數(shù)組名做函數(shù)參數(shù)傳遞
時退化為指針。
7、結(jié)構(gòu)體的sizeof
struct S1
{
char c;
int i;
};
sizeof的結(jié)果等于對象或者類型所占的內(nèi)存字節(jié)數(shù),好吧,那就讓我們來看看S1的內(nèi)存分配情況:S1 s1
= { 'a', 0xFFFFFFFF };s1的地址為0x0012FF78,其數(shù)據(jù)內(nèi)容如下:
0012FF78: 61 CC CC CC FF FF FF FF中間夾雜了3個字節(jié)的CC看看MSDN上的說明:When applied to a
structure type or variable, sizeof returns the actual size, which may
include padding bytes ed for alignment.
這就是字節(jié)對齊!為什么需要字節(jié)對齊計算機組成原理教導我們這樣有助于加快計算機的取數(shù)速度,否則
就得多花指令周期了。為此,編譯器默認會對結(jié)構(gòu)體進行處理(實際上其它地方的數(shù)
據(jù)變量也是如此),讓寬度為2的基本數(shù)據(jù)類型(short等)都位于能被2整除的地址上,讓寬度為4的基本
數(shù)據(jù)類型(int等)都位于能被4整除的地址上,以此類推。這樣,兩個數(shù)中間就可能
需要加入填充字節(jié),所以整個結(jié)構(gòu)體的sizeof值就增長了。
1、sizeof是運算符,跟加減乘除的性質(zhì)其實是一樣的,在編譯的時候進行執(zhí)行,而不是在運行時才執(zhí)行。
那么如果編程中驗證這一點呢?
復制代碼 代碼如下:
#include
using namespace std;
int main()
{
int i=1;
cout<
sizeof(++i);
cout<
return 1;
}
輸入結(jié)果為 1
1
sizeof 中的++i 的副作用并沒有顯示出來,原因只可能有一個,在編譯的時候sizeof執(zhí)行以后將++i 處理了,++i 的副作用因此被消除了。如果sizeof 是在運行時進行的話,則肯定要注意++i 。實際上sizeof的實現(xiàn)應該是用宏來做的,宏在編譯時進行執(zhí)行。具體實現(xiàn)可以參考下面。
2、sizeof('a')在C語言中的結(jié)果是4,在C++中結(jié)果是1,看過某篇文章說C中sizeof側(cè)重于“數(shù)”,而C++中sizeof更側(cè)重于“字符”。
3、文章中講了兩個用宏實現(xiàn)sizeof的經(jīng)典應用
復制代碼 代碼如下:
//適用于非數(shù)組
#define _sizeof(T) ((size_t)((T*)0 + 1))
//適用于數(shù)組
#define array_sizeof(T) ((size_t)(&T+1)-(size_t)(&T))
先舉兩個小例子說明兩個宏的應用,對于第一個如 _sizeof(int); 的結(jié)果就是4;對于第二個先聲明一個大小為4的數(shù)組int a[4];那么array_sizeof(a)結(jié)果為16.
對于非數(shù)組的宏定義,先是將0轉(zhuǎn)換為T*類型的指針所指向的地址(此時地址為0)。然后對T類型的地址加1,相當于加上了T類型的大。吹玫搅朔菙(shù)組T的大。。前面的size_t只是將地址轉(zhuǎn)化為int型的整數(shù)返回。
一個簡單的例子:int* p; p=p+1; ——p是一個int*類型的指針, p+1在地址空間上相當于加上了4個字節(jié)。
對 于數(shù)組的宏定義,類似于非數(shù)組的宏定義,為了方便理解,這里可以把數(shù)組T看成一個用戶自定義的類型,&T表示數(shù)組類型的指針,對于數(shù)組類型指針加 1相當于在地址上加上了該數(shù)組大小。由于是用戶自定義的類型所以不能強制將0轉(zhuǎn)化為數(shù)組類型的地址,只能用加1后的地址減去之前的地址,得到的差值就是數(shù) 組本身所占的字節(jié)大小。
拓展閱讀:C語言變量理解
一、變量的概念
程序設(shè)計就是讓計算機按照一定的指令來進行工作,可以說數(shù)據(jù)的處理是程序設(shè)計的主要任務(wù)。那么數(shù)據(jù)是怎么加入到計算機的內(nèi)存中呢?計算機最初的功能就是能夠存儲數(shù)據(jù)并處理數(shù)據(jù)的機器。那么數(shù)據(jù)是怎么加入到計算機的內(nèi)存中呢?在學習程序設(shè)計之前,很多學生對計算機的硬件設(shè)施都大概已經(jīng)很熟悉了。計算機的硬件設(shè)施中有一個區(qū)域是用來存儲數(shù)據(jù)的,計算機在工作的過程中會頻繁的從這個區(qū)域讀入和讀出數(shù)據(jù)。要想讓計算機按照某些指令(程序)自動工作,首先必須把數(shù)據(jù)存儲到計算機的存儲空間中。在某種計算機語言中實現(xiàn)這種數(shù)據(jù)存儲功能的就是變量。變量就是計算機內(nèi)存中的某一個存儲單元。
二、變量的定義
C語言中變量在使用之前必須先對其進行定義,變量的定義的一般形式如下:數(shù)據(jù)類型變量名;其中存儲類別是可以省略的。
1、存儲類別計算機的內(nèi)存一般分為三個部分:1)程序區(qū);2)靜態(tài)存儲區(qū);3)動態(tài)存儲區(qū);為了高效的發(fā)揮計算機的功能,不同類型的變量存放在不同的內(nèi)存區(qū)域。變量的存儲類別決定了變量中的數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)存中的存儲位置。C語言中局部變量存放在動態(tài)存儲區(qū),全局變量或者靜態(tài)變量存放在靜態(tài)存儲區(qū)。
2、數(shù)據(jù)類型在用程序處理問題之前,首先必須確定用何種方式描述問題中所涉及到的數(shù)據(jù)。這個問題在C語言中是由數(shù)據(jù)類型來決定的。變量的本質(zhì)表現(xiàn)為在計算機中的存在時間和存儲空間。變量的數(shù)據(jù)類型是用來決定變量在計算機中占用內(nèi)存空間的大小。比如:整型數(shù)據(jù)在TC編譯系統(tǒng)中占用兩個字節(jié)的存儲空間。C語言變量的類型不僅確定了數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)存中的存儲區(qū)域的大小,同時確定了該數(shù)據(jù)能夠參與的各種運算。任何一個C語言的變量必須有確定的數(shù)據(jù)類型,不管這個變量如何變化,變量的值都必須符合該變量數(shù)據(jù)類型的規(guī)定。
3、變量的名字通過以上介紹我們知道C語言中的變量就是計算機的某個存儲單元,假設(shè)你給某個變量賦予了一個數(shù)值,對變量的處理其實就是對這個數(shù)據(jù)的處理。那么計算機是如何快速準確的找到這個數(shù)據(jù)呢?計算機的內(nèi)存是以字節(jié)為單位進行劃分的。每個存儲單元都有自己的地址編號,就向賓館中房間的房間號一樣。計算機就是通過地址來準確的確定數(shù)據(jù)的存儲位置。但是對于程序員特別是非專業(yè)計算機人士,如果用計算機內(nèi)存地址記錄數(shù)據(jù)是非常難操作的。
為了更好的掌控變量,C語言規(guī)定可以給每個變量其一個容易識別的名字。這個名字的命名規(guī)則遵循C語言的標識符命名規(guī)則。C語言的變量名的命名在遵循C語言標識符規(guī)則的前提下,原則上可以是任意長度字符的組合。但是目前很多的C語言編譯系統(tǒng)只能識別前31個字符,如果兩個變量的前31個字符相同,則編譯系統(tǒng)會認為這兩個變量時同一個變量。為了避免這種混淆的出現(xiàn)最好避免使用多余31個字符的變量名。變量的理解變量就是計算機中的某個存儲單元。定義某個變量本質(zhì)上就是向計算機申請一些存儲區(qū)域。這個存儲區(qū)域的大小由變量的數(shù)據(jù)類型決定,這個存儲區(qū)域的位置有變量的存儲類類別決定。給變量賦予某個數(shù)值,其實就是向該變量對應的存儲單元讀入數(shù)據(jù),對變量的處理就是對這個存儲單元中的數(shù)據(jù)的處理。并且這個存儲單元中的數(shù)據(jù)在程序的運行期間是可以發(fā)生變化的。
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