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SIZEOF 及 结构体联合体大小计算方法2010-09-06 16:30Cpp代码 / Example of the sizeof keyword size_t i = sizeof( int ); struct align_depends char c; int i; ; size_t size = sizeof(align_depends); / The value of size depends on / the value set with /Zp or / #pragma pack int array = 1, 2, 3, 4, 5 ; / sizeof( array ) is 20 / sizeof( array0 ) is 4 size_t sizearr = / Count of items in array sizeof( array ) / sizeof( array0 ); / Example of the sizeof keywordsize_t i = sizeof( int );struct align_depends char c; int i;size_t size = sizeof(align_depends); / The value of size depends on / the value set with /Zp or / #pragma packint array = 1, 2, 3, 4, 5 ; / sizeof( array ) is 20 / sizeof( array0 ) is 4 size_t sizearr = / Count of items in array sizeof( array ) / sizeof( array0 ); 1. 用法1.1 sizeof和new、delete等一样，是关键字，不是函数或者宏。1.2 sizeof返回内存中分配的字节数，它和操作系统的位数有关。例如在常见的32位系统中，int类型占4个字节；但是在16位系统中，int类型占2个字节。1.3 sizeof的参数可以是类型，也可以是变量，还可以是常量。对于相同类型，以上3中形式参数的sizeof返回值相同。Cpp代码 int a; sizeof(a); / = 4 sizeof(int); / = 4 sizeof(1); / = 4 int a;sizeof(a); / = 4sizeof(int); / = 4sizeof(1); / = 41.4 C99标准规定，函数、不能确定类型的表达式以及位域（bit-field）成员不能被计算s izeof值，即下面这些写法都是错误的。Cpp代码 void fn() sizeof(fn); / error：函数 sizeof(fn(); / error：不能确定类型 struct S int a : 3; ; S sa; sizeof( sa.a ); / error：位域成员 void fn() sizeof(fn); / error：函数sizeof(fn(); / error：不能确定类型struct Sint a : 3; S sa; sizeof( sa.a ); / error：位域成员1.5 sizeof在编译阶段处理。由于sizeof不能被编译成机器码，所以sizeof的参数不能被编译，而是被替换成类型。Cpp代码 int a = -1; sizeof(a=3); / = sizeof(a) = sizeof(int) = 4 coutaendl; / 输出-1。由于“=”操作符返回左操作数的类型，赋值操作没有执行。 int a = -1;sizeof(a=3); / = sizeof(a) = sizeof(int) = 4coutaendl; / 输出-1。由于“=”操作符返回左操作数的类型，赋值操作没有执行。2. 在32位系统中不同类型的内存分配2.1 基本类型Cpp代码 sizeof(int); / = 4 sizeof(double); / = 8 sizeof(char); / = 1 sizeof(bool); / = 1 sizeof(short); / = 2 sizeof(float); / = 4 sizeof(long); / = 4 sizeof(int); / = 4sizeof(double); / = 8sizeof(char); / = 1sizeof(bool); / = 1sizeof(short); / = 2sizeof(float); / = 4sizeof(long); / = 42.2 指针指针在32位系统中占4个字节。Cpp代码 sizeof(int *); / = 4 sizeof(double *); / = 4 sizeof(char *); / = 4 sizeof(int *); / = 4sizeof(double *); / = 4sizeof(char *); / = 42.3 数组2.3.1 数组的sizeof返回整个数组所占的字节数，即（数组元素个数每个元素所占字节）。Cpp代码 int ai = 1, 2; sizeof(ai); / = 2*4 = 8 int ai = 1, 2;sizeof(ai); / = 2*4 = 82.3.2 常量字符串与字符数组的内存分配方式相同。Cpp代码 char ac = abcd; /注意数组末尾的字符串终结符0 sizeof(ac); / = 5*1 = 5 sizeof(abcd); / = 5*1 = 5 char ac = abcd; /注意数组末尾的字符串终结符0sizeof(ac); / = 5*1 = 5sizeof(abcd); / = 5*1 = 52.3.3 数组和指针所占的字节数不同，应注意区分。Cpp代码 int *pi = new int10; /这是指针 sizeof(pi); / = 4 int ai10; int *p = ai; /这还是指针 sizeof(p); / = 4 double* (*a)36; /看成(double *) (*a)36，即一个36的二维数组，数组元素为指针，指向double类型。 sizeof(a); / = 4，a为指向上述二维数组的指针 sizeof(*a); / = sizeof(double *)*3*6 = 72，*a表示上述二维数组 sizeof(*a); / = sizeof(double *)*6 = 24，*a即*(*a)，表示double*6，是元素为double指针的一维数组。 sizeof(*a); / = sizeof(double *) = 4，表示上述一维数组中的第一个元素，元素类型为double指针。 sizeof(*a); / = sizeof(double) = 8，表示上述数组首元素指向的double类型。 int *pi = new int10; /这是指针sizeof(pi); / = 4int ai10;int *p = ai; /这还是指针sizeof(p); / = 4double* (*a)36; /看成(double *) (*a)36，即一个36的二维数组，数组元素为指针，指向double类型。sizeof(a); / = 4，a为指向上述二维数组的指针sizeof(*a); / = sizeof(double *)*3*6 = 72，*a表示上述二维数组 sizeof(*a); / = sizeof(double *)*6 = 24，*a即*(*a)，表示double*6，是元素为double指针的一维数组。sizeof(*a); / = sizeof(double *) = 4，表示上述一维数组中的第一个元素，元素类型为double指针。sizeof(*a); / = sizeof(double) = 8，表示上述数组首元素指向的double类型。2.3.4 函数形式参数中的数组会蜕变为指针，原因是数组参数“传址调用”，调用者只需将实参的地址传递过去。有一种情况例外，那就是参数是指向数组的指针。Cpp代码 void acf(char p3) /参数类型是int，表示指向int的指针 sizeof( p ); / = 4 void aif(int p) /参数类型是int，表示指向int的指针 sizeof( p ); / = 4 void pif(int (*p)6) /参数类型是int (*)6，表示指向int数组的指针 sizeof( p); / = 4 sizeof( *p ); / = sizeof(int)*6 = 24 void ppf(int *p6) /参数类型是int *，表示指向int指针的指针 sizeof( p ); / = 4 sizeof( *p ); / = 4 void acf(char p3) /参数类型是int，表示指向int的指针 sizeof( p ); / = 4void aif(int p) /参数类型是int，表示指向int的指针 sizeof( p ); / = 4void pif(int (*p)6) /参数类型是int (*)6，表示指向int数组的指针 sizeof( p); / = 4 sizeof( *p ); / = sizeof(int)*6 = 24void ppf(int *p6) /参数类型是int *，表示指向int指针的指针 sizeof( p ); / = 4 sizeof( *p ); / = 42.4. 类和结构体的内存分配。2.4.1 空类或空结构体占一个字节。class CEmpty ; sizeof(CEmpty); / = 1 struct SEmpty ; sizeof(SEmpty); / = 1 class CEmpty ;sizeof(CEmpty); / = 1struct SEmpty ;sizeof(SEmpty); / = 12.4.2 非空类和结构体所占字节为所有成员占字节的和，但是不包括成员函数和静态成员所占的空间。Cpp代码 class CInt : public CEmpty int i; ; sizeof(CInt); / = 4; class CFunc void f() ; sizeof(CFunc); / = 1; struct SInt : SEmpty static int i; ; sizeof(SInt); / = 1; class CInt : public CEmpty int i;sizeof(CInt); / = 4;class CFunc void f() ;sizeof(CFunc); / = 1;struct SInt : SEmpty static int i;sizeof(SInt); / = 1;2.4.3 字节对齐为了加快计算机的取数速度，编译器默认对内存进行字节对齐。对结构体（包括类）进行字节对齐的原则是：1）结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除；2）结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量（offset）都是成员大小的整数倍，如有需要编译器会在成员之间加上填充字节（internal adding）；3）结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍，如有需要编译器会在最末一个成员之后加上填充字节（trailing padding）。Cpp代码 struct SByte1 double d; / 偏移量07 char j; / 偏移量8 int a; / 偏移量1215，由于9不能整除4，故先填充911 ; sizeof(SByte1); / = 16 struct SByte2 char j; / 偏移量0 double d; / 偏移量815，由于1不能整除8，故先填充17 int a; / 偏移量1619 ; sizeof(SByte2); / = 24，为了凑成8的倍数，填充2023 struct SByte1double d; / 偏移量07char j; / 偏移量8int a; / 偏移量1215，由于9不能整除4，故先填充911; sizeof(SByte1); / = 16struct SByte2 char j; / 偏移量0double d; / 偏移量815，由于1不能整除8，故先填充17int a; / 偏移量1619; sizeof(SByte2); / = 24，为了凑成8的倍数，填充2023另外，可以通过#pragma pack(n)来设定变量以n字节对齐方式。Cpp代码 #pragma pack(push) /保存对齐状态 #pragma pack(4) /设定为4字节对齐 class CByte char c; /偏移量0 double d; /偏移量411，由于1不能整除4，故先填充13 int i; /偏移量1215 ; #pragma pack(pop) /恢复对齐状态 sizeof(CByte); / = 16 #pragma pack(push) /保存对齐状态#pragma pack(4) /设定为4字节对齐class CBytechar c; /偏移量0double d; /偏移量411，由于1不能整除4，故先填充13int i; /偏移量1215;#pragma pack(pop) /恢复对齐状态sizeof(CByte); / = 162.4.4 位域有些信息在存储时，并不需要占用一个完整的字节， 而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时，只有0和1 两种状态，用一位二进位即可。为了节省存储空间，并使处理简便，C语言又提供了一种数据结构，称为“位域”或“位段”。所谓“位域”是把一个字节中的二进位划分为几个不同的区域， 并说明每个区域的位数。2.4.4.1 位域以比特位作为单位，其长度不能大于一个字节。一个位域必须存储在同一个字节中，如一个字节所剩空间不够存放另一位域时，应从下一单元起存放该位域。Cpp代码 struct SBit1 char a : 3; char b : 4; char c : 5; ; sizeof(SBit1); / = (3+4+1+5+3) bits = 2 bytes struct SBit1 char a : 3; char b : 4; char c : 5;sizeof(SBit1); / = (3+4+1+5+3) bits = 2 bytesSBit1：| a 3+ b 4 + # 1 | c 5 + # 3 |2.4.4.2 使用空域可以有意使某位域从下一单元开始，但是空域不能使用。Cpp代码 struct SBit2 char a : 3; char : 0; / 空域 char b : 4; char c : 5; ; sizeof(SBit2); / = (3+4+1+5+3) bits = 3 bytes struct SBit2 char a : 3; char : 0; / 空域 char b : 4; char c : 5;sizeof(SBit2); / = (3+4+1+5+3) bits = 3 bytesSBit2：| a 3 + # 5 | b 4 + # 4 | c 5 + # 3 |2.4.4.3 如果相邻的位域字段的类型不同，则各编译器的具体实现有差异，VC6采取不压缩方式，Dev-C+采取压缩方式。Cpp代码 struct SBit3 char a : 3; short b : 4; char c : 5; ; sizeof(SBit3); / = 6 bytes，由于相邻位域类型不同，在VC6中其sizeof为6，在Dev-C+中为2。 struct SBit3 char a : 3; short b : 4; char c : 5;sizeof(SBit3); / = 6 bytes，由于相邻位域类型不同，在VC6中其sizeof为6，在Dev-C+中为2。SBit3（不压缩）：| a 3 |