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)
  ⼀些朋友刚开始时把sizeof当作了求数组元素的个数,现在,你应该知道这是不对的,那么应该怎么求数组元素的个数呢Easy,通常有下⾯两种写法:
  int c1 = sizeof( a1 ) / sizeof( int ); // 总长度/单个元素的长度
  int c2 = sizeof( a1 ) / sizeof( a1[0] ); // 总长度/第⼀个元素的长度
  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 ==
  }
  void foo4(char a4[])
  {
  int c4 = sizeof( a4 ); // c4 ==
  }
  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foo1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。
  7. 结构体的sizeof
  这是初学者问得最多的⼀个问题,所以这⾥有必要多费点笔墨。让我们先看⼀个结构体:
sizeof 指针
  struct S1
  {
  char c;
  int i;
  };
  问sizeof(s1)等于多少聪明的你开始思考了,char占1个字节,int占4个字节,那么加起来就应该是5。是这样吗你在你机器上试过了吗也许你是对的,但很可能你是错的!VC6中按默认设置得到的结果为8。
  Why
  请不要沮丧,我们来好好琢磨⼀下sizeof的定义——sizeof的结果等于对象或者类型所占的内存字节
数,好吧,那就让我们来看看S1的内存分配情况:
  S1 s1 = { 'a', 0xFFFFFFFF };
  定义上⾯的变量后,加上,运⾏程序,观察s1所在的内存,你发现了什么
  以我的VC6.0为例,s1的地址为0x0012FF78,其数据内容如下:
  0012FF78: 61 CC CC CC FF FF FF FF
  发现了什么怎么中间夹杂了3个字节的CC看看MSDN上的说明:
  When applied to a structure type or variable, sizeof returns the actual size, which may include padding bytes inserted for alignment.
  原来如此,这就是传说中的字节对齐啊!⼀个重要的话题出现了。
  为什么需要字节对齐教导我们这样有助于加快计算机的取数速度,否则就得多花指令周期了。为此,编译器默认会对结构体进⾏处理(实际上其它地⽅的数据变量也是如此),让宽度为2的基本数据类型(short等)都位于能被2整除的地址上,让宽度为4的基本数据类型(int等)都位于能被4整除的地址上,以此类推。这样,两个数中间就可能需要加⼊填充字节,所以整个结构体的sizeof值就增长了。
  让我们交换⼀下S1中char与int的位置:
  struct S2
  {
  int i;
  char c;
  };
  看看sizeof(S2)的结果为多少,怎么还是8再看看内存,原来成员c后⾯仍然有3个填充字节,这⼜是为什么啊别着急,下⾯总结规律。  字节对齐的细节和编译器实现相关,但⼀般⽽⾔,满⾜三个准则:
  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 padding);
  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)。
  对于上⾯的准则,有⼏点需要说明:
  1) 前⾯不是说结构体成员的地址是其⼤⼩的整数倍,怎么⼜说到偏移量了呢因为有了第1点存在,所以我们就可以只考虑成员的偏移量,这样思考起来简单。想想为什么。
  结构体某个成员相对于结构体⾸地址的偏移量可以通过宏offsetof()来获得,这个宏也在stddef.h中定义,如下:
  #define offsetof(s,m) (size_t)&(((s *)0)->m)
  例如,想要获得S2中c的偏移量,⽅法为
  size_t pos = offsetof(S2, c);// pos等于4
  2) 基本类型是指前⾯提到的像char、short、int、float、double这样的内置数据类型,这⾥所说的“数据宽度”就是指其sizeof的⼤⼩。由于结构体的成员可以是复合类型,⽐如另外⼀个结构体,所以在寻最宽基本类型成员时,应当包括复合类型成员的⼦成员,⽽不是把复合
成员看成是⼀个整体。但在确定复合类型成员的偏移位置时则是将复合类型作为整体看待。
  这⾥叙述起来有点拗⼝,思考起来也有点挠头,还是让我们看看例⼦吧(具体数值仍以VC6为例,以后不再说明):
  struct S3
  {
  char c1;
  S1 s;
  char c2;
  };
  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。
  通过上⾯的叙述,我们可以得到⼀个公式:
  结构体的⼤⼩等于最后⼀个成员的偏移量加上其⼤⼩再加上末尾的填充字节数⽬,即:
  sizeof( struct ) = offsetof( last item ) + sizeof( last item ) + sizeof( trailing padding )

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198,我们将在24小时内删除。