c++中sizeof()的详细用法

sizeof()定义

sizeof是一个操作符（operator）。
其作用是返回一个对象或类型所占的内存字节数。

sizeof()语法

sizeof有三种语法形式：

1. sizeof (object); //sizeof (对象)
2. sizeof object; //sizeof 对象
3. sizeof (type_name); //sizeof (类型)

对象可以是各种类型的变量，以及表达式（一般sizeof不会对表达式进行计算）。
sizeof对对象求内存大小，最终都是转换为对对象的数据类型进行求值，
sizeof (表达式); //值为表达式的最终结果的数据类型的大小

举例：

int i;  
sizeof(int); //值为4  
sizeof(i);  //值为4，等价于sizeof(int)  
sizeof i;   //值为4  
sizeof(2);  //值为4，等价于sizeof(int)，因为2的类型为int  
sizeof(2 + 3.14); //值为8，等价于sizeof(double)，因为此表达式的结果的类型为double 
 
char ary[sizeof(int) * 10];  //OK，编译无误

1.基本数据类型的sizeof

这里的基本数据类型是指short、int、long、float、double这样的简单内置数据类型。
由于它们的内存大小是和系统相关的，所以在不同的系统下取值可能不同。

2.结构体的sizeof

结构体的sizeof涉及到字节对齐问题。

为什么需要字节对齐？计算机组成原理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，依次类推。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。

字节对齐的细节和编译器的实现相关，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. 结构体的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后加上填充字节（trailing padding）。

注意：空结构体（不含数据成员）的sizeof值为1。试想一个“不占空间“的变量如何被取地址、两个不同的“空结构体”变量又如何得以区分呢，于是，“空结构体”变量也得被存储，这样编译器也就只能为其分配一个字节的空间用于占位了。

举例：

struct S1  {  
    char a;  
    int b;  
};  
sizeof(S1); //值为8，字节对齐，在char之后会填充3个字节。  
  
struct S2  {  
    int b;  
    char a;  
};  
sizeof(S2); //值为8，字节对齐，在char之后会填充3个字节。  
  
struct S3  {  
};  
sizeof(S3); //值为1，空结构体也占内存

3.联合体(union)的sizeof

结构体在内存组织上市顺序式的，联合体则是重叠式，各成员共享一段内存；
所以整个联合体的sizeof也就是每个成员sizeof的最大值。

举例：

union u  {  
    int a;  
    float b;  
    double c;  
    char d;  
};  
 
sizeof(u); //值为8  

4.数组的sizeof

数组的sizeof值等于数组所占用的内存字节数。

1）当字符数组表示字符串时，其sizeof值将’/0’计算进去。
2）当数组为形参时，其sizeof值相当于指针的sizeof值。

举例：

char a[10];  
char n[] = "abc";   

cout<<"char a[10]<<sizeof(a)<<endl;          //数组，值为10  
cout<<"char n[] = /"abc/" "<<sizeof(n)<<endl;//字符串数组，将'/0'计算进去，值为4


void func(char a[3])  {  
    int c = sizeof(a); //c = 4，因为这里a不在是数组类型，而是指针，相当于char *a。  
}  
void funcN(char b[])  {  
    int cN = sizeof(b); //cN = 4，理由同上。  
} 

5. 指针的sizeof

指针是用来记录另一个对象的地址，所以指针的内存大小当然就等于计算机内部地址总线的宽度。
在32位计算机中，一个指针变量的返回值必定是4。指针变量的sizeof值与指针所指的对象没有任何关系。

举例：

char *b = "helloworld";  
char *c[10];  
double *d;  
int **e;  
void (*pf)();    
  
cout<<"char *b = /"helloworld/" "<<sizeof(b)<<endl;//指针指向字符串，值为4  
cout<<"char *b "<<sizeof(*b)<<endl;               //指针指向字符，值为1  
cout<<"double *d "<<sizeof(d)<<endl;              //指针，值为4  
cout<<"double *d "<<sizeof(*d)<<endl;             //指针指向浮点数，值为8  
cout<<"int **e "<<sizeof(e)<<endl;                //指针指向指针，值为4  
cout<<"char *c[10] "<<sizeof(c)<<endl;            //指针数组，值为40  
cout<<"void (*pf)(); "<<sizeof(pf)<<endl;         //函数指针，值为4  

6. 函数的sizeof

sizeof也可对一个函数调用求值，其结果是函数返回值类型的大小，函数并不会被调用。
对函数求值的形式：sizeof(函数名(实参表))

1）不可以对返回值类型为空的函数 void fun ( ) 求值。
2）不可以对函数名求值。
3）对有参数的函数，在用sizeof时，须写上实参表。

举例：

#include <iostream>  
using namespace std;  
float FuncP(int a, float b)  {  
    return a + b;  
}  
  
int FuncNP()  {  
    return 3;  
}  
  
void Func()  {  
}  
  
int main()  {  
cout<<sizeof(FuncP(3, 0.4))<<endl; //OK，值为4，sizeof(FuncP(3,0.4))相当于sizeof(float)  
cout<<sizeof(FuncNP())<<endl;     //OK，值为4，sizeof(FuncNP())相当于sizeof(int)  
//cout<<sizeof(Func())<<endl;     //error，sizeof不能对返回值为空类型的函数求值  
//cout<<sizeof(FuncNP)<<endl;     //error，sizeof不能对函数名求值
return 0;  
}