sizeof在编译时是替代

本文深入解析C++中sizeof运算符的用法与特性,通过多个示例解释其工作原理,包括不同类型、数组、指针及自定义类型的处理方式。

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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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#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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