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sizeof用法小结  

2010-11-14 19:33:46|  分类: ACM/C/C++/OJ |  标签: |举报 |字号 订阅

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1、什么是sizeof

    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.

    看到return这个字眼,是不是想到了函数?错了,sizeof不是一个函数,你见过给一个函数传参数,而不加括号的吗?sizeof可以,所以sizeof不是函数。网上有人说sizeof是一元操作符,但是我并不这么认为,因为sizeof更像一个特殊的宏,它是在编译阶段求值的。举个例子:

cout<<sizeof(int)<<endl; // 32位机上int长度为4
cout<<sizeof(1==2)<<endl; // == 操作符返回bool类型,相当于 cout<<sizeof(bool)<<endl;

    在编译阶段已经被翻译为:

cout<<4<<endl;
cout<<1<<endl;

    这里有个陷阱,看下面的程序:

int a = 0;
cout<<sizeof(a=3)<<endl;
cout<<a<<endl;

    输出为什么是4,0而不是期望中的4,3???就在于sizeof在编译阶段处理的特性。由于sizeof不能被编译成机器码,所以sizeof作用范围内,也就是()里面的内容也不能被编译,而是被替换成类型。=操作符返回左操作数的类型,所以a=3相当于int,而代码也被替换为:

int a = 0;
cout<<4<<endl;
cout<<a<<endl;

    所以,sizeof是不可能支持链式表达式的,这也是和一元操作符不一样的地方。

    结论:不要把sizeof当成函数,也不要看作一元操作符,把他当成一个特殊的编译预处理。

2、sizeof的用法

    sizeof有两种用法:

    (1)sizeof(object)
    也就是对对象使用sizeof,也可以写成sizeof object 的形式

    (2)sizeof(typename)
    也就是对类型使用sizeof,注意这种情况下写成sizeof typename是非法的。下面举几个例子说明一下:

int i = 2;
cout<<sizeof(i)<<endl; // sizeof(object)的用法,合理
cout<<sizeof i<<endl; // sizeof object的用法,合理
cout<<sizeof 2<<endl; // 2被解析成int类型的object, sizeof object的用法,合理
cout<<sizeof(2)<<endl; // 2被解析成int类型的object, sizeof(object)的用法,合理
cout<<sizeof(int)<<endl;// sizeof(typename)的用法,合理
cout<<sizeof int<<endl; // 错误!对于操作符,一定要加()

    可以看出,加()是永远正确的选择。

   结论:不论sizeof要对谁取值,最好都加上()。

3、数据类型的sizeof

(1)C++固有数据类型

    32位C++中的基本数据类型,也就char,short int(short),int,long int(long),float,double, long double
大小分别是:1,2,4,4,4,8, 10。

    考虑下面的代码:

cout<<sizeof(unsigned int) == sizeof(int)<<endl; // 相等,输出 1

    unsigned影响的只是最高位bit的意义,数据长度不会被改变的。

    结论:unsigned不能影响sizeof的取值。

(2)自定义数据类型

    typedef可以用来定义C++自定义类型。考虑下面的问题:

typedef short WORD;
typedef long DWORD;
cout<<(sizeof(short) == sizeof(WORD))<<endl; // 相等,输出1
cout<<(sizeof(long) == sizeof(DWORD))<<endl; // 相等,输出1

    结论:自定义类型的sizeof取值等同于它的类型原形。

(3)函数类型

    考虑下面的问题:

int f1(){return 0;};
double f2(){return 0.0;}
void f3(){}

cout<<sizeof(f1())<<endl; // f1()返回值为int,因此被认为是int
cout<<sizeof(f2())<<endl; // f2()返回值为double,因此被认为是double
cout<<sizeof(f3())<<endl; // 错误!无法对void类型使用sizeof
cout<<sizeof(f1)<<endl; // 错误!无法对函数指针使用sizeof 
cout<<sizeof*f2<<endl; // *f2,和f2()等价,因为可以看作object,所以括号不是必要的。被认为是double

    结论:对函数使用sizeof,在编译阶段会被函数返回值的类型取代。

4、指针问题

    考虑下面问题:

cout<<sizeof(string*)<<endl; // 4
cout<<sizeof(int*)<<endl; // 4
cout<<sizof(char****)<<endl; // 4

    可以看到,不管是什么类型的指针,大小都是4的,因为指针就是32位的物理地址。

    结论:只要是指针,大小就是4。(64位机上要变成8也不一定)。

    顺便唧唧歪歪几句,C++中的指针表示实际内存的地址。和C不一样的是,C++中取消了模式之分,也就是不再有small,middle,big,取而代之的是统一的flat。flat模式采用32位实地址寻址,而不再是c中的 segment:offset模式。举个例子,假如有一个指向地址 f000:8888的指针,如果是C类型则是8888(16位, 只存储位移,省略段),far类型的C指针是f0008888(32位,高位保留段地址,地位保留位移),C++类型的指针是f8888(32位,相当于段地址*16 + 位移,但寻址范围要更大)。

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