sizeof()

語法格式 sizeof 有三種語法形式

1) 用於數據類型

sizeof( type_name ); // sizeof( 類型 );

2) 用於變數

sizeof ( object ); // sizeof( 對象 );

sizeof object; // sizeof 對象；

基本介紹

• 外文名：sizeof()
• 領域：計算機
• 第一個例子：char*ss="0123456789";
• 第二個例子：classX

sizeof

是運算符，可用於任何變數名、類型名或常量值，當用於變數名（不是數組名）或常量時，它不需要用圓括弧。

它在編譯時起作用，而不是運行時。

這是初學者問得最多的一個問題，所以這裡有必要多費點筆墨。讓我們先看一個結構體：

struct S1

{

char c;

int i;

};

問sizeof(s1)等於多少，聰明的你開始思考了，char占1個位元組，int占4個位元組，那么加起來就應該是5。是這樣嗎你在你機器上試過了嗎也許你是對的，但很可能你是錯的！VC6中按默認設定得到的結果為8。

Why為什麼受傷的總是我

請不要沮喪，我們來好好琢磨一下sizeof的定義——sizeof的結果等於對象或者類型所占的記憶體位元組數，好吧，那就讓我們來看看S1的記憶體分配情況：

S1 s1 = { 'a', 0xFFFFFFFF };

定義上面的變數後，加上斷點，運行程式，觀察s1所在的記憶體，你發現了什麼

以我的VC6.0為例，s1的地址為0x0012FF78，其數據內容如下：

0012FF78: 61 CC CC CC FF FF FF FF

發現了什麼怎么中間夾雜了3個位元組的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 inserted for alignment.

原來如此，這就是傳說中的位元組對齊啊！一個重要的話題出現了。

為什麼需要位元組對齊計算機組成原理教導我們這樣有助於加快計算機的取數速度，否則就得多花指令周期了。為此，編譯器默認會對結構體進行處理（實際上其它地方的數據變數也是如此），讓寬度為2的基本數據類型（short等）都位於能被2整除的地址上，讓寬度為4的基本數據類型（int等）都位於能被 4整除的地址上，以此類推。這樣，兩個數中間就可能需要加入填充位元組，所以整個結構體的sizeof值就增長了。

讓我們交換一下S1中char與int的位置：

struct S2

{

int i;

char c;

};

看看sizeof(S2)的結果為多少，怎么g還是8再看看記憶體，原來成員c後面仍然有3個填充位元組，這又是為什麼啊別著急，下面總結規律。

位元組對齊的細節和編譯器實現相關，但一般而言，滿足三個準則：

1) 結構體變數的首地址能夠被其最寬基本類型成員的大小所整除；

2) 結構體每個成員相對於結構體首地址的偏移量（offset）都是成員大小的整數倍，如有需要編譯器會在成員之間加上填充位元組（internal adding）；

3) 結構體的總大小為結構體最寬基本類型成員大小的整數倍，如有需要編譯器會在最末一個成員之後加上填充位元組（trailing padding）。

對於上面的準則，有幾點需要說明：

1) 前面不是說結構體成員的地址是其大小的整數倍，怎么又說到偏移量了呢因為有了第1點存在，所以我們就可以只考慮成員的偏移量，這樣思考起來簡單。想想為什麼。

結構體某個成員相對於結構體首地址的偏移量可以通過宏offsetof()來獲得，這個宏也在stddef.h中定義，如下：

#define offsetof(s,m) (size_t)&(((s *)0)->m)

例如，想要獲得S2中c的偏移量，方法為

size_t pos = offsetof(S2, c);// pos等於4

2) 基本類型是指前面提到的像char、short、int、float、double這樣的內置數據類型，這裡所說的“數據寬度”就是指其sizeof的大小。由於結構體的成員可以是複合類型，比如另外一個結構體，所以在尋找最寬基本類型成員時，應當包括複合類型成員的子成員，而不是把複合成員看成是一個整體。但在確定複合類型成員的偏移位置時則是將複合類型作為整體看待。

這裡敘述起來有點拗口，思考起來也有點撓頭，還是讓我們看看例子吧（具體數值仍以VC6為例，以後不再說明）：

struct S3

{

char c1;

S1 s;

char c2;

};

S1的最寬簡單成員的類型為int，S3在考慮最寬簡單類型成員時是將S1“打散”看的，所以S3的最寬簡單類型為int，這樣，通過S3定義的變數，其存儲空間首地址需要被4整除，整個sizeof(S3)的值也應該被4整除。

c1的偏移量為0，s的偏移量呢這時s是一個整體，它作為結構體變數也滿足前面三個準則，所以其大小為8，偏移量為4，c1與s之間便需要3個填充位元組，而c2與s之間就不需要了，所以c2的偏移量為12，算上c2的大小為13，13是不能被4整除的，這樣末尾還得補上3個填充位元組。最後得到 sizeof(S3)的值為16。

通過上面的敘述，我們可以得到一個公式：

結構體的大小等於最後一個成員的偏移量加上其大小再加上末尾的填充位元組數目，即：

sizeof( struct ) = offsetof( last item ) + sizeof( last item ) + sizeof( trailing padding )

到這裡，朋友們應該對結構體的sizeof有了一個全新的認識，但不要高興得太早，有一個影響sizeof的重要參量還未被提及，那便是編譯器的 pack指令。它是用來調整結構體對齊方式的，不同編譯器名稱和用法略有不同，VC6中通過#pragma pack實現，也可以直接修改/Zp編譯開關。#pragma pack的基本用法為：#pragma pack( n )，n為位元組對齊數，其取值為1、2、4、8、16，默認是8，如果這個值比結構體成員的sizeof值小，那么

該成員的偏移量應該以此值為準，即是說，結構體成員的偏移量應該取二者的最小值，

公式如下：

offsetof( item ) = min( n, sizeof( item ) )

再看示例：

#pragma pack(push) // 將當前pack設定壓棧保存

#pragma pack(2) // 必須在結構體定義之前使用

struct S1

{

char c;

int i;

};

struct S3

{

char c1;

S1 s;

char c2;

};

#pragma pack(pop) // 恢復先前的pack設定

計算sizeof(S1)時，min(2, sizeof(i))的值為2，所以i的偏移量為2，加上sizeof(i)等於6，能夠被2整除，所以整個S1的大小為6。

同樣，對於sizeof(S3)，s的偏移量為2，c2的偏移量為8，再加上sizeof(c2)=1結果為9，不能被2整除，添加一個填充位元組，所以sizeof(S3)等於10。

現在，朋友們可以輕鬆的出一口氣了，:)

還有一點要注意，“空結構體”（不含數據成員）的大小不為0，而是1。試想一個“不占空間”的變數如何被取地址、兩個不同的“空結構體”變數又如何得以區分呢於是，“空結構體”變數也得被存儲，這樣編譯器也就只能為其分配一個位元組的空間用於占位了。如下：

struct S5 { };

sizeof( S5 ); // 結果為1

第一個例子： char* ss = "0123456789";

sizeof(ss) 結果 4 ===》ss是指向字元串常量的字元指針

sizeof(*ss) 結果 1 ===》*ss是第一個字元

char ss[] = "0123456789";

sizeof(ss) 結果 11 ===》ss是數組，計算到\0位置，因此是10+1

sizeof(*ss) 結果 1 ===》*ss是第一個字元

char ss[100] = "0123456789";

sizeof(ss) 結果是100 ===》ss表示在記憶體中的大小 100×1

int ss[100] = "0123456789";

sizeof(ss) 結果 400 ===》ss表示在記憶體中的大小 100×4

char q[]="abc";

char p[]="a\n";

sizeof(q),sizeof(p),strlen(q),strlen(p);

結果是 4 3 3 2

第二個例子：class X

{

int i;

int j;

char k;

};

X x;

cout<<sizeof(X)<<endl; 結果 12 ===》記憶體補齊

cout<<sizeof(x)<<endl; 結果 12 同上

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sizeof()和strlen()區別：

#include <iostream.h>

#include <string>

void main()

{

char cha[10]={'a','b','c','d'};

cout<<"chasz:"<<cha<<endl;

cout<<"strlen:"<<strlen(cha)<<endl;

cha[2]='\0';

cout<<"sizeof:"<<sizeof(cha)<<endl;

cout<<"strlen2:"<<strlen(cha)<<endl;

}

運行結果

chasz:abcd

strlen:4

sizeof:10

strlen2:2

Press any key to continue

套用

sizeof一般用於獲取字元串的長度，是處理字元串的重要工具。

同時，sizeof在數據結構這門課中是創建結點必要的命令。

例：*head=(node*)malloc(sizeof(node)); [注]node為結構體

sizeof(node)表示獲取node類型的長度，malloc(sizeof(node))表示在記憶體中申請一個node長度的空間（即一個空結點）。