（1.1.6）sizeof()用法汇总 and 数据对齐

来源：互联网发布：开网络直播公司赚钱吗编辑：程序博客网时间：2024/06/05 09:06

sizeof()用法汇总

sizeof()功能：计算数据空间的字节数空类为1
1.与strlen()比较
      strlen()计算字符数组的字符数，以"\0"为结束判断，不计算为'\0'的数组元素。
      而sizeof计算数据（包括数组、变量、类型、结构体等）所占内存空间，用字节数表示,计算为'\0'的数组元素。
2.指针与静态数组的sizeof操作
      指针均可看为变量类型的一种。所有指针变量的sizeof 操作结果均为4。

注意：int *p; sizeof(p)=4; 但sizeof(*p)相当于sizeof(int);

int a[10]; sizeof(a)等于4*10=40;

int* *a[3][4];

sizeof(a)等于4，指针;

sizeof(*a)等于3*4*4=48，a为int*[3][4]类型的指针，*a为int*[3][4]数组;

sizeof(**a)等于4*4=16，**a为int*[4]类型的指针，**a为int*[4]数组;

sizeof(***a)等于4，***a为int*类型的指针，***a为int*;

sizeof(****a)等于4，****a为int类型的指针，****a为int;

char *ss="0123456789"; sizeof(ss)等于4，ss为指针; sizeof(*ss)=1,指向第一个元素;

char b[]="hello"; sizeof(b)等于6; sizeof(*b)=1，指向第一个元素;

char b[100]="hello"; sizeof(b)等于100*1; sizeof(*b)=1，指向第一个元素;

char c[10];    sizeof(c)等于10;

注意：数组做型参时，数组名称当作指针使用！！
               void fun(char p[])
               {sizeof(p)等于4}

3.数据对其。

classA
{
        inta;
        shortb;
        intc;
        chard;
};
classB
{
        doublea;
        shortb;
        intc;
        chard;
};

根据以下条件进行计算：1、结构体的大小等于结构体内最大成员大小的整数倍
2、结构体内的成员的首地址相对于结构体首地址的偏移量是其类型大小的整数倍，比如说double型成员相对于结构体的首地址的地址偏移量应该是8的倍数。
3、为了满足规则1和2编译器会在结构体成员之后进行字节填充！
A中，a占4个字节，b本应占2个字节，但由于c占4个字节，为了满足条件2，b多占用2个字节，为了满足条件1，d占用4个字节，一共16个字节。
B中，a占8个字节，b占2个字节，但由于c占4个字节，为了满足条件2，b多占用2个字节，
即abc共占用8+4+4=16个字节，
为了满足条件1，d将占用8个字节，一共24个字节。

为了方便地结构体管理，当结构体内的元素长度double小于处理器的位数时，以结构体内部的最长单位为对其单位。

class a{

int a;

char b;

int abc[3];

}

sizeof(a)=4+4+12=8;

class a{

bool a;//1---4

int b;//4

bool c ;//1----4

}

sizeof(a)=4+4+4=12;

class a{

int b;//4

bool a;//1

bool c ;// 1

}

sizeof(a)=4+(1+1+2)=8;

4.如果不用sizeof如何计算

#define Mysizeof(Value) (char*)(&Value+1)-(char*)&Value

利用指针相减的步长为元素字节数的特性。

&Value+1返回下一步长的首字节地址

&Value返回当前的首字节地址

之差久违所占的字节数

5.union 对齐后取最大值

union u
{
　double a;
　int b;
};

union的大小取决于它所有的成员中，占用空间最大的一个成员的大小。所以对于u来说，大小就是最大的double类型成员a了，所以sizeof(u)=sizeof(double)=8
union u2
{
　char a[13];
　int b;
};

u2中的成员int b。由于int类型成员的存在，使u2的对齐方式变成4，也就是说，u2的大小必须在4的对界上，所以占用的空间变成了16
union u3
{
　char a[13];
　char b;
};

sizeof(u3)=13

5. enum 不示例化，0；实例化 4

6. #pragma pack(4)//设定为4字节对齐

经典问题：
      double* (*a)[3][6];
      cout<<sizeof(a)<<endl; // 4 a为指针
      cout<<sizeof(*a)<<endl; // 72 *a为一个有3*6个指针元素的数组
      cout<<sizeof(**a)<<endl; // 24 **a为数组一维的6个指针
      cout<<sizeof(***a)<<endl; // 4 ***a为一维的第一个指针
      cout<<sizeof(****a)<<endl; // 8 ****a为一个double变量

问题解析：a是一个很奇怪的定义，他表示一个指向double*[3][6]类型数组的指针。既然是指针，所以sizeof(a)就是4。
      既然a是执行double*[3][6]类型的指针，*a就表示一个double*[3][6]的多维数组类型，因此sizeof(*a)=3*6*sizeof(double*)=72。同样的，**a表示一个double*[6]类型的数组，所以sizeof(**a)=6*sizeof (double*)=24。***a就表示其中的一个元素，也就是double*了，所以sizeof(***a)=4。至于****a，就是一个double了，所以sizeof(****a)=sizeof(double)=8。
3.格式的写法
   sizeof操作符，对变量或对象可以不加括号，但若是类型，须加括号。
4.使用sizeof时string的注意事项
   string s="hello";
   sizeof(s)等于string类的大小，sizeof(s.c_str())得到的是与字符串长度。
5.union 与struct的空间计算
   总体上遵循两个原则：
   (1)整体空间是占用空间最大的成员（的类型）所占字节数的整倍数
   (2)数据对齐原则----内存按结构成员的先后顺序排列，当排到该成员变量时，其前面已摆放的空间大小必须是该成员类型大小的整倍数，如果不够则补齐，以此向后类推。。。。。
   注意：数组按照单个变量一个一个的摆放，而不是看成整体。如果成员中有自定义的类、结构体，也要注意数组问题。
例：[引用其他帖子的内容]
因为对齐问题使结构体的sizeof变得比较复杂，看下面的例子：(默认对齐方式下)
struct s1
{
char a;
double b;
int c;
char d;
};

struct s2
{
char a;
char b;
int c;
double d;
};

cout<<sizeof(s1)<<endl; // 24
cout<<sizeof(s2)<<endl; // 16

  同样是两个char类型，一个int类型，一个double类型，但是因为对齐问题，导致他们的大小不同。计算结构体大小可以采用元素摆放法，我举例子说明一下：首先，CPU判断结构体的对界，根据上一节的结论，s1和s2的对界都取最大的元素类型，也就是double类型的对界8。然后开始摆放每个元素。
  对于s1，首先把a放到8的对界，假定是0，此时下一个空闲的地址是1，但是下一个元素d是double类型，要放到8的对界上，离1最接近的地址是8了，所以d被放在了8，此时下一个空闲地址变成了16，下一个元素c的对界是4，16可以满足，所以c放在了16，此时下一个空闲地址变成了20，下一个元素d需要对界1，也正好落在对界上，所以d放在了20，结构体在地址21处结束。由于s1的大小需要是8的倍数，所以21-23的空间被保留，s1的大小变成了24。
  对于s2，首先把a放到8的对界，假定是0，此时下一个空闲地址是1，下一个元素的对界也是1，所以b摆放在1，下一个空闲地址变成了2；下一个元素c的对界是4，所以取离2最近的地址4摆放c，下一个空闲地址变成了8，下一个元素d的对界是8，所以d摆放在8，所有元素摆放完毕，结构体在15处结束，占用总空间为16，正好是8的倍数。

  这里有个陷阱，对于结构体中的结构体成员，不要认为它的对齐方式就是他的大小，看下面的例子：
struct s1
{
char a[8];
};

struct s2
{
double d;
};

struct s3
{
s1 s;
char a;
};

struct s4
{
s2 s;
char a;
};
cout<<sizeof(s1)<<endl; // 8
cout<<sizeof(s2)<<endl; // 8
cout<<sizeof(s3)<<endl; // 9
cout<<sizeof(s4)<<endl; // 16;
s1和s2大小虽然都是8，但是s1的对齐方式是1，s2是8（double），所以在s3和s4中才有这样的差异。
  所以，在自己定义结构体的时候，如果空间紧张的话，最好考虑对齐因素来排列结构体里的元素。

struct s1
{
　int i: 8;
　int j: 4;
　double b;
　int a:3;
};

struct s2
{
　int i;
　int j;
　double b;
　int a;
};

struct s3
{
　int i;
　int j;
　int a;
　double b;
};

struct s4
{
　int i: 8;
　int j: 4;
　int a:3;
　double b;
};

cout<<sizeof(s1)<<endl; // 24
cout<<sizeof(s2)<<endl; // 24
cout<<sizeof(s3)<<endl; // 24
cout<<sizeof(s4)<<endl; // 16
　　可以看到，有double存在会干涉到位域（sizeof的算法参考上一节），所以使用位域的的时候，最好把float类型和double类型放在程序的开始或者最后。