C++ sizeof() 和一道面试题

本文深入探讨了C++编程中sizeof()函数的用法,包括其宏定义特性、如何用于获取变量类型大小、数组、指针、自定义类型以及函数返回类型。同时展示了sizeof()与字符串、数组大小的区别,并通过示例代码演示了其实际应用。

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首先要明确sizeof不是函数,也不是一元运算符,他是个类似宏定义的特殊关键字,sizeof();括号内在编译过程中是不被编译的,而是被替代类型。

    int a=8;sizeof(a);在编译过程中,它不管a的值是什么,只是被替换成类型sizeof(int);结果为4.

    如果sizeof(a=6);呢,也是一样的转换成a的类型,但是要注意   因为a=6是不被编译的,所以执行完sizeof(a=6);a的值还是8,是不变的!

记住以下几个结论:

1.unsigned影响的只是最高位bit的意义(正负),数据长度不会被改变的。所以sizeof(unsigned   int)   ==   sizeof(int); 
2.自定义类型的sizeof取值等同于它的类型原形。如typedef short WORD;sizeof(short) == sizeof(WORD)。 
3.对函数使用sizeof,在编译阶段会被函数返回值的类型取代。如:

  int   f1(){return   0;}; 
  cout < <sizeof(f1()) < <endl;   // f1()返回值为int,因此被认为是int 
4.只要是指针,大小就是4。如:cout < <sizeof(string*) < <endl;   //   4 
5.数组的大小是各维数的乘积*数组元素所属类型的大小。如:

  char   a[]   =   "abcdef "; 
  int   b[20]   =   {3,   4}; 
  char   c[2][3]   =   { "aa ",   "bb "}; 
  cout < <sizeof(a) < <endl;   //   8 
  cout < <sizeof(b) < <endl;   //   20*4 
  cout < <sizeof(c) < <endl;   //   6 
 

   数组a的大小在定义时未指定,编译时给它分配的空间是按照初始化的值确定的,也就是8,包括末尾不显示的‘\0’。 
6.字符串的sizeof和strlen的区别(见下列示例)。

示例:

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/*********************************************************
* Description: siseof 操作符的作用是返回一个对象或类型名的字节长度,它有以下三种形式:
*                       sizeof (type name );
*                       sizeof ( object );
*                       sizeof object;
*
* Author:charley
* DateTime:2010-12-11 22:00
* Compile Environment:win7 32 位 +vs2008
 
***********************************************************/
 
#include <iostream>
#include <string>
#include <cstddef>
 
using namespace std;
int main_test5()
{
    size_t ia; //返回值的类型是 size_t 这是一种与机器相关的typedef定义,在cstddef头文件中
    ia = sizeof( ia ); // ok
    ia = sizeof ia; // ok
 
    // ia = sizeof int; // 错误
    ia = sizeof( int ); // ok
    int *pi = new int[ 12 ];
    cout << "pi: " << sizeof( pi )   //4个字节:指针大小
    << " *pi: " << sizeof( *pi )     //4个字节:数组的第一个元素为int型
    << endl;
 
    // 一个 string 的大小与它所指的字符串的长度无关
    string st1( "foobar" );
    string st2( "a mighty oak" );
    string *ps = &st1;
    cout << "st1: " << sizeof( st1 ) //32个字节
    << " st2: " << sizeof( st2 )     //32个字节
    << " ps: " << sizeof( ps )       //4个字节:指针大小
    << " *ps: " << sizeof( *ps )     //32个字节,*ps表示字符串内容,相当于sizeof(string)
    << endl;
    cout << "short :\t" << sizeof(short) << endl;    //2个字节
    cout << "short* :\t"  << sizeof(short*) << endl; //4个字节
    cout << "short& :\t"  << sizeof(short&) << endl; //2个字节
    cout << "short[3] :\t" << sizeof(short[3]) << endl; // 6个字节 = 每个元素大小2 * 共3个元素
 
    cout << "short :\t" << sizeof(int) << endl;    //4个字节
    cout << "short* :\t"  << sizeof(unsigned int) << endl; //4个字节
 
    char   a[]   =   "abcdef ";
    int   b[20]   =   {3,   4};
    char   c[2][3]   =   { "a",   "b"};
    cout <<sizeof(a) <<endl;   //   8 = 8 * 1(char大小为1个字节), 8个字符包括一个空字符' '和隐藏的'\0'
    cout <<sizeof(b) <<endl;   //   80 = 20*4 int大小为4字节
    cout <<sizeof(c) <<endl;   //   6 = 2*3*1 char大小为1个字节
 
    //字符串的sizeof和strlen的区别
    char   aa[]   =   "abcdef ";    //末尾是空格
    char   bb[20]   =   "abcdef "//末尾是空格
    string   s   =   "abcdef ";     //末尾是空格
    cout <<strlen(aa) <<endl;   //   7,字符串长度,包括一个空字符' ',不包括隐藏的'\0'
    cout <<sizeof(aa) <<endl;   //   8 = 8 * 1(char大小为1个字节), 8个字符包括一个空字符' '和隐藏的'\0'
    cout <<strlen(bb) <<endl;   //   7,字符串长度 ,包括一个空字符' ',不包括隐藏的'\0'
    cout <<sizeof(bb) <<endl;   //   20 = 20 * 1,字符串容量
    cout <<sizeof(s) <<endl;   //   32 ,   这里不代表字符串的长度,而是string类的大小
     
    //错误: 不能将参数 1 从“std::string”转换为“const char *”
    //cout <<strlen(s) <<endl;   //   错误!s不是一个字符指针。
     
    
    aa[1]   =   '\0 ';
    cout <<strlen(aa) <<endl;   //   7
    cout <<sizeof(aa) <<endl;   //   8,sizeof是恒定的 
 
    return 0;
}

一道面试题:

题目是要求输出:TrendMicroSoftUSCN ,然后要求修改程序,使程序能输出以上结果。代码如下:

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#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int   main(int   argc,char   *   argv[])
{
    string   strArr1[]={ "Trend ", "Micro ", "soft "};
    string   *p=new   string[2];
    p[0]= "US ";
    p[1]= "CN ";
    cout < <sizeof(strArr1) < <endl;
    cout < <sizeof(p) < <endl;
    cout < <sizeof(string) < <endl;
    for(int   i=0;i <sizeof(strArr1)/sizeof(string);i++)
    cout < <strArr1[i];
    for(i=0;i <sizeof(p)/sizeof(string);i++)
    cout < <p[i];
    cout < <endl;
}

答案:

如果将

for(i=0;i <sizeof(p)/sizeof(string);i++)

改为

for(i=0;i <sizeof(p)*2/sizeof(string);i++)

答案也是不对的,sizeof(p)只是指针大小为4,要想求出数组p指向数组的成员个数,应该为

for(i=0;i <sizeof(*p)*2/sizeof(string);i++)

为什么?指针p指向数组,则*p就是指向数组中的成员了,成员的类型是什么,string型,ok那么sizeof(*p)为32,乘以2才是整个数组的大小。





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