sizeof和strlen【C/C++】

来源：互联网发布：java防止同ip恶意刷新编辑：程序博客网时间：2024/04/25 06:36

strlen是函数，是用来返回字符串长度的。在执行的过程中寻找结束标识符'\0'，如果发现则返回之前的长度。而sizeof是内置运算符，返回变量的地址占用字节数。

说明：以下代码在VS2008中通过，在32位操作系统下。

1. 定义

首先看一下sizeof在msdn上的定义：
The 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.

sizeof是一个操作符（operator）。
其作用是返回一个对象或类型所占的内存字节数。
其返回值类型为size_t。（size_t在头文件stddef.h中定义，它依赖于编译系统的值，一般定义为 typedef unsigned int size_t;）
2. 语法
sizeof有三种语法形式：
1） sizeof (object); //sizeof (对象)
2） sizeof object; //sizeof 对象
3） sizeof (type_name); //sizeof (类型)
对象可以是各种类型的变量，以及表达式（一般sizeof不会对表达式进行计算）。
sizeof对对象求内存大小，最终都是转换为对对象的数据类型进行求值。

sizeof (表达式); //值为表达式的最终结果的数据类型的大小

int i;  sizeof(int); //值为4  sizeof(i); //值为4，等价于sizeof(int)  sizeof i; //值为4  sizeof(2); //值为4，等价于sizeof(int)，因为2的类型为int  sizeof(2 + 3.14); //值为8，等价于sizeof(double)，因为此表达式的结果的类型为double

char ary[sizeof(int) * 10]; //OK，编译无误

最新的C99标准规定sizeof也可以在运行时刻进行计算。

如下面的程序在Dev-C++中可以正确执行：

int n;    n = 10; // n动态赋值    char ary[n]; // C99也支持数组的动态定义    cout<<sizeof(ary); // ok. 输出10

但在没有完全实现C99标准的编译器中就行不通了，上面的代码在VC6中就通不过编译。所以我们最好还是认为sizeof是在编译期执行的，这样不会带来错误，让程序的可移植性强些。

1. 基本数据类型的sizeof

这里的基本数据类型是指short、int、long、float、double这样的简单内置数据类型。

由于它们的内存大小是和系统相关的，所以在不同的系统下取值可能不同。

2. 结构体的sizeof

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。

例子：

struct S1  {      char a;      int b;  };  sizeof(S1); //值为8，字节对齐，在char之后会填充3个字节。    struct S2  {      int b;      char a;  };  sizeof(S2); //值为8，字节对齐，在char之后会填充3个字节。    struct S3  {  };  sizeof(S3); //值为1，空结构体也占内存。

3. 联合体的sizeof

结构体在内存组织上市顺序式的，联合体则是重叠式，各成员共享一段内存；所以整个联合体的sizeof也就是每个成员sizeof的最大值。

例子：

union u  {      int a;      float b;      double c;      char d;  };    sizeof(u); //值为8

4. 数组的sizeof

数组的sizeof值等于数组所占用的内存字节数。

注意：1）当字符数组表示字符串时，其sizeof值将’/0’计算进去。

2）当数组为形参时，其sizeof值相当于指针的sizeof值。

例子1：

char a[10];  char n[] = "abc";     cout<<"char a[10]  "<<sizeof(a)<<endl;//数组，值为10    cout<<"char n[] = /"abc/"   "<<sizeof(n)<<endl;//字符串数组，将'/0'计算进去，值为4

例子2：

void func(char a[3])  {      int c = sizeof(a); //c = 4，因为这里a不在是数组类型，而是指针，相当于char *a。  }    void funcN(char b[])  {      int cN = sizeof(b); //cN = 4，理由同上。  }

5. 指针的sizeof

指针是用来记录另一个对象的地址，所以指针的内存大小当然就等于计算机内部地址总线的宽度。

在32位计算机中，一个指针变量的返回值必定是4。

指针变量的sizeof值与指针所指的对象没有任何关系。

例子：

char *b = "helloworld";  char *c[10];  double *d;  int **e;  void (*pf)();      cout<<"char *b = /"helloworld/"     "<<sizeof(b)<<endl;//指针指向字符串，值为4  cout<<"char *b                    "<<sizeof(*b)<<endl; //指针指向字符，值为1  cout<<"double *d                  "<<sizeof(d)<<endl;//指针，值为4  cout<<"double *d                  "<<sizeof(*d)<<endl;//指针指向浮点数，值为8  cout<<"int **e                  "<<sizeof(e)<<endl;//指针指向指针，值为4  cout<<"char *c[10]                "<<sizeof(c)<<endl;//指针数组，值为40  cout<<"void (*pf)();              "<<sizeof(pf)<<endl;//函数指针，值为4

6. 函数的sizeof

sizeof也可对一个函数调用求值，其结果是函数返回值类型的大小，函数并不会被调用。

对函数求值的形式：sizeof(函数名(实参表))

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。

3）对有参数的函数，在用sizeof时，须写上实参表。

例子：

#include <iostream>  using namespace std;    float FuncP(int a, float b)  {      return a + b;  }    int FuncNP()  {      return 3;  }    void Func()  {  }    int main()  {  cout<<sizeof(FuncP(3, 0.4))<<endl; //OK，值为4，sizeof(FuncP(3,0.4))相当于sizeof(float)  cout<<sizeof(FuncNP())<<endl; //OK，值为4，sizeof(FuncNP())相当于sizeof(int)  /*cout<<sizeof(Func())<<endl; //error，sizeof不能对返回值为空类型的函数求值*/  /*cout<<sizeof(FuncNP)<<endl; //error，sizeof不能对函数名求值*/  }

拓展阅读：http://blog.csdn.net/zhy_yz/article/details/6548852

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