sizeof运算符和内存对齐

首先，最想说的是:sizeof不是一个函数，它是C语言中判断数据类型或者表达式长度的运算符。还有，sizeof字节数的计算在程序编译时进行，而不是在程序执行的过程中才计算出来。

来看看sizeof的使用场合：

• 我们经常在malloc动态开辟堆上的内存时使用sizeof来计算某种类型的大小，进而得出想要开辟具体大小。
• 用它查看某种类型的对象在内存中所占的单元字节大小
• 由于操作数的字节数在实现时可能出现变化，所以建议在涉及操作数字节大小的地方用sizeof代替常量计算
• 如果操作数是函数中的数组新参或函数类型的新参，sizeof给出其指针的大小

来看看sizeof和strlen的区别：

• 首先sizeof是运算符，strlen是函数。sizeof返回的类型为size_t,它在头文件的被定义为unsigned int类型
• sizeof可以用类型做参数，strlen只能用char *做参数，且必须是以’\0’结尾的，sizeof还可以用函数做参数（转换为计算函数返回值类型的大小）
• 数组做strlen的参数不退化，传递给sizeof就退化为指针
• 大部分编译器在编译的时候就把sizeof计算过了（类型或者变量的长度），这就是sizeof(x)可以做数组的维度的原因，而strlen的结果要在运行的时候才能计算出来，用来计算字符串的长度，不是类型占内存的大小
• sizeof后面如果是类型，则必须加括号，如果是变量还可以不加（主要是因为sizeof是个操作符而不是函数）
• 当使用一个结构体类型或变量时，sizeof返回实际的大小，sizeof不能返回被动态分配的数组或外部的数组的尺寸

要想计算结构体类型或变量的大小还得考虑一个关键问题—->内存对齐

内存对齐在我看来主要是用空间换取时间效率，操作系统可以给你分配多一点的内存空间，为的就是CPU在地址总线在访问内存时能够加快它的访问速度。事实上，程序的执行速度的瓶颈往往不是CPU的处理速度不够快，而是内存访问的延迟，虽然当今CPU中加入了高速缓存用来掩盖内存访问的延迟，但是如果高密集的内存访问，这种延迟是无可避免的，内存地址对齐会给程序带来了很大的性能提升。（一般情况下，CPU地址总线总是按照对齐后的地址来访问的）

举个例子：
你想访问0x00000002~0x00000005这之间的4字节内存，而CPU得先
得到0x00000001~0x00000003这4字节内容，从中取出后2字节内容，然后从0x00000004开始继续访问得到0x00000004~0x00000007这4字节内容，从中取出前2字节内容。两次组合最后才得到你要访问的4字节内容。这样CPU得访问两次，而一开始就采用内存地址对齐，CPU只需访问一次就够了。

那么问题来了，内存对齐是由谁来做呢，是由编译器完成的。既然都由编译器来做，那跟我们程序员有什么关系呢。主要是内存地址对齐它有一定的对齐规则，如果我们能够很好的遵循的话，那就可以提高我们程序的效率。

来看看内存对齐这些规则吧：

1、数据成员对齐规则：结构(struct)(或联合(union))的数据成员，第一个数据成员放在offset为0的地方，以后每个数据成员的对齐按照#pragma pack(n)指定的数值和这个数据成员自身长度中，比较小的那个进行。

2、结构(或联合)的整体对齐规则：在数据成员完成各自对齐之后，结构(或联合)本身也要进行对齐，对齐将按照#pragma pack(n)指定的数值和结构(或联合)最大数据成员长度中，比较小的那个进行。

3、结合1、2可推断：当#pragma pack(n)的n值等于或超过所有数据成员长度的时候，这个n值的大小将不产生任何效果。

结构体中的具体对齐策略：
a、结构体中的第一个成员的首地址也即是结构体变量的首地址。
b、结构体中的每一个成员的首地址相对于结构体的首地址的偏移量（offset）是该成员数据类型大小的整数倍。
c、结构体的总大小是对齐模数（对齐模数等于#pragma pack(n)所指定的n与结构体中最大数据类型的成员大小的最小值）的整数倍。

最后再请记住：

sizeof是计算栈中分配的内存对于那些静态变量sizeof是不会算的。
sizeof(a=6)，这句a=6是不被编译的，所以a的值是不会变的。
一个空类所占的空间为1字节(VS编译器)，单一继承、多重继承的空类空间也是1字节，但是虚继承涉及到虚表指针，一个指针的大小4字节（32位）。