二級(jí)C語(yǔ)言課堂：sizeof用法精講

　 一、sizeof的介紹

　 sizeof是c語(yǔ)言的一種單目操作符，如c語(yǔ)言的其他操作符++、--等。它并不是函數(shù)。sizeof操作符以字節(jié)形式給出了其操作數(shù)的存儲(chǔ)大小。操作數(shù)可以是一個(gè)表達(dá)式或括在括號(hào)內(nèi)的類(lèi)型名。操作數(shù)的存儲(chǔ)大小由操作數(shù)的類(lèi)型決定。

　 二、sizeof的使用方法
　　1、用于數(shù)據(jù)類(lèi)型　
　　sizeof使用形式：sizeof（type）　
　　數(shù)據(jù)類(lèi)型必須用括號(hào)括住。如sizeof（int）。　
　　2、用于變量　
　　sizeof使用形式：sizeof（var_name）或sizeof　var_name　
　　變量名可以不用括號(hào)括住。如sizeof　(var_name)，sizeof　var_name等都是正確形式。帶括號(hào)的用法更普遍，大多數(shù)程序員采用這種形式�！�
　　注意：sizeof操作符不能用于函數(shù)類(lèi)型，不完全類(lèi)型或位字段。不完全類(lèi)型指具有未知存儲(chǔ)大小的數(shù)據(jù)類(lèi)型，如未知存儲(chǔ)大小的數(shù)組類(lèi)型、未知內(nèi)容的結(jié)構(gòu)或聯(lián)合類(lèi)型、void類(lèi)型等�！�
　　如sizeof(max)若此時(shí)變量max定義為int　max(),sizeof(char_v)　若此時(shí)char_v定義為char　char_v　[max]且max未知，sizeof(void)都不是正確形式。

　 三、sizeof的結(jié)果
　　sizeof操作符的結(jié)果類(lèi)型是size_t，它在頭文件中typedef為unsigned　int類(lèi)型。該類(lèi)型保證能容納實(shí)現(xiàn)所建立的最大對(duì)象的字節(jié)大小�！�
　　1、若操作數(shù)具有類(lèi)型char、unsigned　char或signed　char，其結(jié)果等于1。　
　　ansi　c正式規(guī)定字符類(lèi)型為1字節(jié)�！�
　　2、int、unsigned　int　、short　int、unsigned　short　、long　int　、unsigned　long　、float、double、long　double類(lèi)型的sizeof　在ansi　c中沒(méi)有具體規(guī)定，大小依賴(lài)于實(shí)現(xiàn)，一般可能分別為2、2、2、2、4、4、4、8、10�！�
　　3、當(dāng)操作數(shù)是指針時(shí)，sizeof依賴(lài)于編譯器。例如microsoft　c/c++7.0中，near類(lèi)指針字節(jié)數(shù)為2，far、huge類(lèi)指針字節(jié)數(shù)為4。一般unix的指針字節(jié)數(shù)為4。　
　　4、當(dāng)操作數(shù)具有數(shù)組類(lèi)型時(shí)，其結(jié)果是數(shù)組的總字節(jié)數(shù)。　
　　5、聯(lián)合類(lèi)型操作數(shù)的sizeof是其最大字節(jié)成員的字節(jié)數(shù)。結(jié)構(gòu)類(lèi)型操作數(shù)的sizeof是這種類(lèi)型對(duì)象的總字節(jié)數(shù)，包括任何墊補(bǔ)在內(nèi)。　
　　讓我們看如下結(jié)構(gòu)：　
　　struct　{char　b;　double　x;}　a;　
　　在某些機(jī)器上sizeof（a）=12，而一般sizeof（char）+　sizeof（double）=9�！�
　　這是因?yàn)榫幾g器在考慮對(duì)齊問(wèn)題時(shí)，在結(jié)構(gòu)中插入空位以控制各成員對(duì)象的地址對(duì)齊。如double類(lèi)型的結(jié)構(gòu)成員x要放在被4整除的地址。　
　　6、如果操作數(shù)是函數(shù)中的數(shù)組形參或函數(shù)類(lèi)型的形參，sizeof給出其指針的大小�！�
　 四、sizeof與其他操作符的關(guān)系
　　sizeof的優(yōu)先級(jí)為2級(jí)，比/、%等3級(jí)運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)高。它可以與其他操作符一起組成表達(dá)式。如i*sizeof（int）；其中i為int類(lèi)型變量。　
　 五、sizeof的主要用途
　　1、sizeof操作符的一個(gè)主要用途是與存儲(chǔ)分配和i/o系統(tǒng)那樣的例程進(jìn)行通信。例如：　
　　void　*malloc（size_t　size）,　
　　size_t　fread(void　*　ptr,size_t　size,size_t　nmemb,file　*　stream)�！�
　　2、sizeof的另一個(gè)的主要用途是計(jì)算數(shù)組中元素的個(gè)數(shù)。例如：　
　　void　*　memset（void　*　s,int　c,sizeof(s)）�！�
　 六、建議
　　由于操作數(shù)的字節(jié)數(shù)在實(shí)現(xiàn)時(shí)可能出現(xiàn)變化，建議在涉及到操作數(shù)字節(jié)大小時(shí)用sizeof來(lái)代替常量計(jì)算。
　　本文主要包括二個(gè)部分，第一部分重點(diǎn)介紹在vc中，怎么樣采用sizeof來(lái)求結(jié)構(gòu)的大小，以及容易出現(xiàn)的問(wèn)題，并給出解決問(wèn)題的方法，第二部分總結(jié)出vc中sizeof的主要用法。
1、 sizeof應(yīng)用在結(jié)構(gòu)上的情況
　　請(qǐng)看下面的結(jié)構(gòu)：
struct mystruct
{
double dda1;
char dda;
int type
};
　　對(duì)結(jié)構(gòu)mystruct采用sizeof會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果呢？sizeof(mystruct)為多少呢？也許你會(huì)這樣求：
sizeof(mystruct)=sizeof(double)+sizeof(char)+sizeof(int)=13
　　但是當(dāng)在vc中測(cè)試上面結(jié)構(gòu)的大小時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)sizeof(mystruct)為16。你知道為什么在vc中會(huì)得出這樣一個(gè)結(jié)果嗎？
　　其實(shí)，這是vc對(duì)變量存儲(chǔ)的一個(gè)特殊處理。為了提高cpu的存儲(chǔ)速度，vc對(duì)一些變量的起始地址做了“對(duì)齊”處理。在默認(rèn)情況下，vc規(guī)定各成員變量存放的起始地址相對(duì)于結(jié)構(gòu)的起始地址的偏移量必須為該變量的類(lèi)型所占用的字節(jié)數(shù)的倍數(shù)。下面列出常用類(lèi)型的對(duì)齊方式(vc6.0,32位系統(tǒng))。
　　類(lèi)型
　　對(duì)齊方式（變量存放的起始地址相對(duì)于結(jié)構(gòu)的起始地址的偏移量）
　　char
　　偏移量必須為sizeof(char)即1的倍數(shù)
　　int
　　偏移量必須為sizeof(int)即4的倍數(shù)
　　float
　　偏移量必須為sizeof(float)即4的倍數(shù)
　　double
　　偏移量必須為sizeof(double)即8的倍數(shù)
　　short
　　偏移量必須為sizeof(short)即2的倍數(shù)
　　各成員變量在存放的時(shí)候根據(jù)在結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的順序依次申請(qǐng)空間，同時(shí)按照上面的對(duì)齊方式調(diào)整位置，空缺的字節(jié)vc會(huì)自動(dòng)填充。同時(shí)vc為了確保結(jié)構(gòu)的大小為結(jié)構(gòu)的字節(jié)邊界數(shù)（即該結(jié)構(gòu)中占用最大空間的類(lèi)型所占用的字節(jié)數(shù)）的倍數(shù)，所以在為最后一個(gè)成員變量申請(qǐng)空間后，還會(huì)根據(jù)需要自動(dòng)填充空缺的字節(jié)。
　　下面用前面的例子來(lái)說(shuō)明vc到底怎么樣來(lái)存放結(jié)構(gòu)的。
struct mystruct
{
double dda1;
char dda;
int type
}；
　　為上面的結(jié)構(gòu)分配空間的時(shí)候，vc根據(jù)成員變量出現(xiàn)的順序和對(duì)齊方式，先為第一個(gè)成員dda1分配空間，其起始地址跟結(jié)構(gòu)的起始地址相同（剛好偏移量0剛好為sizeof(double)的倍數(shù)），該成員變量占用sizeof(double)=8個(gè)字節(jié)；接下來(lái)為第二個(gè)成員dda分配空間，這時(shí)下一個(gè)可以分配的地址對(duì)于結(jié)構(gòu)的起始地址的偏移量為8，是sizeof(char)的倍數(shù)，所以把dda存放在偏移量為8的地方滿足對(duì)齊方式，該成員變量占用sizeof(char)=1個(gè)字節(jié)；接下來(lái)為第三個(gè)成員type分配空間，這時(shí)下一個(gè)可以分配的地址對(duì)于結(jié)構(gòu)的起始地址的偏移量為9，不是sizeof(int)=4的倍數(shù)，為了滿足對(duì)齊方式對(duì)偏移量的約束問(wèn)題，vc自動(dòng)填充3個(gè)字節(jié)（這三個(gè)字節(jié)沒(méi)有放什么東西），這時(shí)下一個(gè)可以分配的地址對(duì)于結(jié)構(gòu)的起始地址的偏移量為12，剛好是sizeof(int)=4的倍數(shù)，所以把type存放在偏移量為12的地方，該成員變量占用sizeof(int)=4個(gè)字節(jié)；這時(shí)整個(gè)結(jié)構(gòu)的成員變量已經(jīng)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(jié)構(gòu)的字節(jié)邊界數(shù)（即結(jié)構(gòu)中占用最大空間的類(lèi)型所占用的字節(jié)數(shù)sizeof(double)=8）的倍數(shù)，所以沒(méi)有空缺的字節(jié)需要填充。所以整個(gè)結(jié)構(gòu)的大小為：sizeof(mystruct)=8+1+3+4=16，其中有3個(gè)字節(jié)是vc自動(dòng)填充的，沒(méi)有放任何有意義的東西。

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