对C语言中sizeof细节的三点分析

最新推荐文章于 2021-05-23 16:48:23 发布

cos_sin_tan

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本文深入探讨了C++中sizeof运算符的工作原理及其在编译时执行的特点，通过实例展示了sizeof如何处理指针运算，并介绍了宏实现sizeof的两种经典应用方式，最后解析了一段代码中sizeof(i++)的实际行为。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1.sizeof是运算符，跟加减乘除的性质其实是一样的，在编译的时候进行执行，而不是在运行时才执行。

那么如果编程中验证这一点呢？ps：这是前两天朋友淘宝面试的一道题，北庚理解：

 
         #include<iostream>
        
         using 
         namespace 
         std;
        
         int 
         main()
        
         {
        
         int 
         i=1;
        
         cout<<i<<endl;
        
         sizeof
         (++i);
        
         cout<<i<<endl;
        
         return 
         1;
        
         }

输入结果为 1

sizeof中的++i 的副作用并没有显示出来，原因只可能有一个，在编译的时候sizeof执行以后将++i 处理了，++i 的副作用因此被消除了。如果sizeof 是在运行时进行的话，则肯定要注意++i 。实际上sizeof的实现应该是用宏来做的，宏在编译时进行执行。具体实现可以参考下面。

2.sizeof('a')在C语言中的结果是4，在C++中结果是1，看过某篇文章说C中sizeof侧重于“数”，而C++中sizeof更侧重于“字符”。

3.文章中讲了两个用宏实现sizeof的经典应用

 
         //适用于非数组
        
         #define _sizeof(T) ((size_t)((T*)0 + 1))
        
         //适用于数组
        
         #define array_sizeof(T) ((size_t)(&T+1)-(size_t)(&T))

先举两个小例子说明两个宏的应用，对于第一个如 _sizeof(int); 的结果就是4；对于第二个先声明一个大小为4的数组int a[4];那么array_sizeof(a)结果为16.

对于非数组的宏定义，先是将0转换为T*类型的指针所指向的地址（此时地址为0）。然后对T类型的地址加1，相当于加上了T类型的大小（即得到了非数组T的大小）。前面的size_t只是将地址转化为int型的整数返回。

一个简单的例子：int* p; p=p+1; --------p是一个int*类型的指针， p+1在地址空间上相当于加上了4个字节。

对于数组的宏定义，类似于非数组的宏定义，为了方便理解，这里可以把数组T看成一个用户自定义的类型，&T表示数组类型的指针，对于数组类型指针加1相当于在地址上加上了该数组大小。由于是用户自定义的类型所以不能强制将0转化为数组类型的地址，只能用加1后的地址减去之前的地址，得到的差值就是数组本身所占的字节大小。

(转载时请注明作者和出处。未经许可，请勿用于商业用途)
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今天看到这样一段代码：
#include <stdio.h> 
int main()
{     
     int i;
     i = 10;
     printf("i : %d\n",i);
     printf("sizeof(i++) is: %d\n",sizeof(i++));
     printf("i : %d\n",i);
     return 0; 
}
返回的结果是10，4，10.

参考答案：如果你觉得输出分别是，10，4，11，那么你就错了，错在了第三个，第一个是10没有什么问题，第二个是4，也没有什么问题，因为是32位机上一个int有4个字节。但是第三个为什么输出的不是11呢？居然还是10？原因是，sizeof不是一个函数，是一个操作符，其求i++的类型的size，这是一件可以在程序运行前（编译时）完全的事情，所以，sizeof(i++)直接就被4给取代了，在运行时也就不会有了i++这个表达式。