sizeof用法总结(个人感觉非常好的一篇文章)

最新推荐文章于 2022-01-21 11:37:23 发布

小豆子范德萨

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本文详细解析了 C++ 中 sizeof 运算符的使用方法，包括基本数据类型、指针变量、数组、结构体、类等多种情况下 sizeof 的表现，并探讨了不同对齐方式对结果的影响。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

sizeof用法总结

基本数据类型的sizeof
cout << sizeof(char) << endl; 结果是1
cout << sizeof(int) << endl; 结果是4
cout << sizeof(unsigned int) << endl; 结果是4
cout << sizeof(long int) << endl; 结果是4
cout << sizeof(short int ) << endl; 结果是2
cout << sizeof(float) << endl; 结果是4
cout << sizeof(double) << endl; 结果是8
指针变量的sizeof
char *pc =”abc”;
sizeof( pc ); // 结果为4
sizeof(*pc); // 结果为1
int *pi;
sizeof( pi ); //结果为4
sizeof(*pi); //结果为4
char **ppc = &pc;
sizeof( ppc ); // 结果为4
sizeof( *ppc ); // 结果为4
sizeof( **ppc ); // 结果为1
void (*pf)();// 函数指针
sizeof( pf );// 结果为4
数组的sizeof数组的sizeof值等于数组所占用的内存字节数，如：
char a1[] = “abc”;
int a2[3];
sizeof( a1 ); // 结果为4，字符末尾还存在一个NULL终止符
sizeof( a2 ); // 结果为3*4=12（依赖于int）
写到这里，提一问，下面的c3，c4值应该是多少呢
void foo3(char a3[3])
{
int c3 = sizeof( a3 ); // c3 == 4
}
void foo4(char a4[])
{
int c4 = sizeof( a4 ); // c4 == 4
}
也许当你试图回答c4的值时已经意识到c3答错了，是的，c3!=3。这里函数参数a3已不再是数组类型，而是蜕变成指针，相当于char* a3，为什么仔细想想就不难明白，我们调用函数foo3时，程序会在栈上分配一个大小为3的数组吗不会！数组是“传址”的，调用者只需将实参的地址传递过去，所以a3自然为指针类型（char*），c3的值也就为4。
结构体的sizeof
struct MyStruct
{
double dda1;
char dda;
int type
};
//结果为16，为上面的结构分配空间的时候，VC根据成员变量出现的顺序和对齐方式，先为第一个成员dda1分配空间，其起始地址跟结构的起始地址相同（刚好偏移量0刚好为sizeof(double)的倍数），该成员变量占用sizeof(double)=8个字节；接下来为第二个成员dda分配空间，这时下一个可以分配的地址对于结构的起始地址的偏移量为8，是sizeof(char)的倍数，所以把dda存放在偏移量为8的地方满足对齐方式，该成员变量占用sizeof(char)=1个字节；接下来为第三个成员type分配空间，这时下一个可以分配的地址对于结构的起始地址的偏移量为9，不是sizeof(int)=4的倍数，为了满足对齐方式对偏移量的约束问题，VC自动填充3个字节（这三个字节没有放什么东西），这时下一个可以分配的地址对于结构的起始地址的偏移量为12，刚好是sizeof(int)=4的倍数，所以把type存放在偏移量为12的地方，该成员变量占用sizeof(int)=4个字节；这时整个结构的成员变量已经都分配了空间，总的占用的空间大小为：8+1+3+4=16，刚好为结构的字节边界数（即结构中占用最大空间的类型所占用的字节数sizeof(double)=8）的倍数，所以没有空缺的字节需要填充。所以整个结构的大小为：sizeof(MyStruct)=8+1+3+4=16，其中有3个字节是VC自动填充的，没有放任何有意义的东西。
含位域结构体的sizeof
示例1：
struct BF1
{
char f1 : 3;
char f2 : 4;
char f3 : 5;
};
其内存布局为：
|f1_|f2||f3||
|||||||||||||||||
0 3 7 8 1316
位域类型为char，第1个字节仅能容纳下f1和f2，所以f2被压缩到第1个字节中，而f3只能从下一个字节开始。因此sizeof(BF1)的结果为2。
含有联合体的结构体的sizeof
struct s1
{
char *ptr,ch; //有指针变成4＋4
union A //后面跟了A定义了一个类型,不占内存，而后面不跟A,是声明了结构体的一个成员,占内存,
{
short a,b;
unsigned int c:2, d:1;
};
struct s1* next; //指针占4
};//这样是8＋4＝12个字节
struct s1
{
char *ptr,ch;
union //联合体是结构体的成员，占内存，并且最大类型是unsigned int，占4
{
short a,b;
unsigned int c:2, d:1;
};
struct s1* next;
};//这样是8＋4＋4＝16个字节
结构体体含有结构体的sizeof
struct S1
{
char c;
int i;
};
struct S3
{
char c1;
S1 s;
char c2;
};
cout << sizeof(S3); //S3=16
S1的最宽简单成员的类型为int，S3在考虑最宽简单类型成员时是将S1“打散”看的，
所以S3的最宽简单类型为int，这样，通过S3定义的变量，其存储空间首地址需要被4整
除，整个sizeof(S3)的值也应该被4整除。
c1的偏移量为0，s的偏移量呢这时s是一个整体，它作为结构体变量也满足前面三个
准则，所以其大小为8，偏移量为4，c1与s之间便需要3个填充字节，而c2与s之间就不需
要了，所以c2的偏移量为12，算上c2的大小为13，13是不能被4整除的，这样末尾还得补
上3个填充字节。最后得到sizeof(S3)的值为16。
带有#pragma pack的sizeof
它是用来调整结构体对齐方式的，不同编译器名称和用法略有不同，VC6中通过#pragma pack实现，也可以直接修改/Zp编译开关。#pragma pack的基本用法为：#pragma pack( n )，n为字节对齐
数，其取值为1、2、4、8、16，默认是8，如果这个值比结构体成员的sizeof值小，那么该成员的偏移量应该以此值为准，即是说，结构体成员的偏移量应该取二者的最小值，
再看实例：
pragma pack(push) // 将当前pack设置压栈保存
pragma pack(2)// 必须在结构体定义之前使用
struct S1
{
char c;
int i;
};
struct S3
{
char c1;
S1 s;
char c2
};
pragma pack(pop)// 恢复先前的pack设置
计算sizeof(S1)时，min(2, sizeof(i))的值为2，所以i的偏移量为2，加上sizeof(i)
等于6，能够被2整除，所以整个S1的大小为6。
同样，对于sizeof(S3)，s的偏移量为2，c2的偏移量为8，加上sizeof(c2)等于9，不能
被2整除，添加一个填充字节，所以sizeof(S3)等于10。
空结构体的sizeof
struct S5 { };
sizeof( S5 ); // 结果为1
类的sizeof
类的sizeof值等于类中成员变量所占用的内存字节数。如：

class A
{
public:
int b;
float c;
char d;
};

int main(void)
{
A object;
cout << “sizeof(object) is ” << sizeof(object) << endl;
return 0 ;
}

输出结果为12（我的机器上sizeof(float)值为4，字节对其前面已经讲过）。

不过需要注意的是，如果类中存在静态成员变量，结果又会是什么样子呢？

class A
{
public:
static int a;
int b;
float c;
char d;
};

int main()
{
A object;
cout << “sizeof(object) is ” << sizeof(object) << endl;
return 0 ;
}

16？不对。结果仍然是12.

因为在程序编译期间，就已经为static变量在静态存储区域分配了内存空间，并且这块内存在程序的整个运行期间都存在。

而每次声明了类A的一个对象的时候，为该对象在堆上，根据对象的大小分配内存。

如果类A中包含成员函数，那么又会是怎样的情况呢？看下面的例子

class A
{
public:
static int a;
int b;
float c;
char d;
int add(int x,int y)
{
return x+y;
}
};

int main()
{
A object;
cout << “sizeof(object) is ” << sizeof(object) << endl;
b = object.add(3,4);
cout << “sizeof(object) is ” << sizeof(object) << endl;
return 0 ;
}

结果仍为12。

因为只有非静态类成员变量在新生成一个object的时候才需要自己的副本。
所以每个非静态成员变量在生成新object需要内存，而function是不需要的。