C語言關鍵---sizeof

sizeof是C語言的一種單目操做符，如C語言的其餘操做符++、--等。它並非函數。sizeof操做符以字節形式給出了其操做數的存儲大小。操做數能夠是一個表達式或括在括號內的類型名。操做數的存儲大小由操做數的類型決定。　

2、sizeof的使用方法

　　一、用於數據類型　

　　sizeof使用形式：sizeof（type）　

　　數據類型必須用括號括住。如sizeof（int）。　

　　二、用於變量　

　　sizeof使用形式：sizeof（var_name）或sizeof　var_name　

　　變量名能夠不用括號括住。如sizeof　(var_name)，sizeof　var_name等都是正確形式。帶括號的用法更廣泛，大多數程序員採用這種形式。　

　　注意：sizeof操做符不能用於函數類型，不徹底類型或位字段。不徹底類型指具備未知存儲大小的數據類型，如未知存儲大小的數組類型、未知內容的結構或聯合類型、void類型等。　

　　如sizeof(max)若此時變量max定義爲int　max(),sizeof(char_v)　若此時char_v定義爲char　char_v　[MAX]且MAX未知，sizeof(void)都不是正確形式。　

3、sizeof的結果

　　sizeof操做符的結果類型是size_t，它在頭文件中typedef爲unsigned　int類型。該類型保證能容納實現所創建的最大對象的字節大小。　

　　一、若操做數具備類型char、unsigned　char或signed　char，其結果等於1。　

　　ANSI　C正式規定字符類型爲1字節。　

　　二、int、unsigned　int　、short　int、unsigned　short　、long　int　、unsigned　long　、float、double、long　double類型的sizeof　在ANSI　C中沒有具體規定，大小依賴於實現，通常可能分別爲二、二、二、二、四、四、四、八、10。　

　　三、當操做數是指針時，sizeof依賴於編譯器。例如Microsoft　C/C++7.0中，near類指針字節數爲2，far、huge類指針字節數爲4。通常Unix的指針字節數爲4。　

　　四、當操做數具備數組類型時，其結果是數組的總字節數。　

　　五、聯合類型操做數的sizeof是其最大字節成員的字節數。結構類型操做數的sizeof是這種類型對象的總字節數，包括任何墊補在內。　

　　讓咱們看以下結構：　

　　struct　{char　b;　double　x;}　a;　

　　在某些機器上sizeof（a）=12，而通常sizeof（char）+　sizeof（double）=9。　

　　這是由於編譯器在考慮對齊問題時，在結構中插入空位以控制各成員對象的地址對齊。如double類型的結構成員x要放在被4整除的地址。　

　　六、若是操做數是函數中的數組形參或函數類型的形參，sizeof給出其指針的大小。　

4、sizeof與其餘操做符的關係

　　sizeof的優先級爲2級，比/、%等3級運算符優先級高。它能夠與其餘操做符一塊兒組成表達式。如i*sizeof（int）；其中i爲int類型變量。　

5、sizeof的主要用途

　　一、sizeof操做符的一個主要用途是與存儲分配和I/O系統那樣的例程進行通訊。例如：　

　　void　*malloc（size_t　size）,　

　　size_t　fread(void　*　ptr,size_t　size,size_t　nmemb,FILE　*　stream)。　

　　二、sizeof的另外一個的主要用途是計算數組中元素的個數。例如：　

　　void　*　memset（void　*　s,int　c,sizeof(s)）。　

6、建議

　　因爲操做數的字節數在實現時可能出現變化，建議在涉及到操做數字節大小時用sizeof來代替常量計算。

　　本文主要包括二個部分，第一部分重點介紹在VC中，怎麼樣採用sizeof來求結構的大小，以及容易出現的問題，並給出解決問題的方法，第二部分總結出VC中sizeof的主要用法。

一、 sizeof應用在結構上的狀況

　　請看下面的結構：

struct MyStruct 
{ 
double dda1; 
char dda; 
int type 
};

　　對結構MyStruct採用sizeof會出現什麼結果呢？sizeof(MyStruct)爲多少呢？也許你會這樣求：

sizeof(MyStruct)=sizeof(double)+sizeof(char)+sizeof(int)=13

　　可是當在VC中測試上面結構的大小時，你會發現sizeof(MyStruct)爲16。你知道爲何在VC中會得出這樣一個結果嗎？

　　其實，這是VC對變量存儲的一個特殊處理。爲了提升CPU的存儲速度，VC對一些變量的起始地址作了「對齊」處理。在默認狀況下，VC規定各成員變量存放的起始地址相對於結構的起始地址的偏移量必須爲該變量的類型所佔用的字節數的倍數。下面列出經常使用類型的對齊方式(vc6.0,32位系統)。

　　類型
　　對齊方式（變量存放的起始地址相對於結構的起始地址的偏移量）

　　Char
　　偏移量必須爲sizeof(char)即1的倍數

　　int 
　　偏移量必須爲sizeof(int)即4的倍數

　　float
　　偏移量必須爲sizeof(float)即4的倍數

　　double
　　偏移量必須爲sizeof(double)即8的倍數

　　Short
　　偏移量必須爲sizeof(short)即2的倍數

　　各成員變量在存放的時候根據在結構中出現的順序依次申請空間，同時按照上面的對齊方式調整位置，空缺的字節VC會自動填充。同時VC爲了確保結構的大小爲結構的字節邊界數（即該結構中佔用最大空間的類型所佔用的字節數）的倍數，因此在爲最後一個成員變量申請空間後，還會根據須要自動填充空缺的字節。

　　下面用前面的例子來講明VC到底怎麼樣來存放結構的。

struct MyStruct
{ 
double dda1; 
char dda; 
int type 
}；

　　爲上面的結構分配空間的時候，VC根據成員變量出現的順序和對齊方式，先爲第一個成員dda1分配空間，其起始地址跟結構的起始地址相同（恰好偏移量0恰好爲sizeof(double)的倍數），該成員變量佔用sizeof(double)=8個字節；接下來爲第二個成員dda分配空間，這時下一個能夠分配的地址對於結構的起始地址的偏移量爲8，是sizeof(char)的倍數，因此把dda存放在偏移量爲8的地方知足對齊方式，該成員變量佔用sizeof(char)=1個字節；接下來爲第三個成員type分配空間，這時下一個能夠分配的地址對於結構的起始地址的偏移量爲9，不是sizeof(int)=4的倍數，爲了知足對齊方式對偏移量的約束問題，VC自動填充3個字節（這三個字節沒有放什麼東西），這時下一個能夠分配的地址對於結構的起始地址的偏移量爲12，恰好是sizeof(int)=4的倍數，因此把type存放在偏移量爲12的地方，該成員變量佔用sizeof(int)=4個字節；這時整個結構的成員變量已經都分配了空間，總的佔用的空間大小爲：8+1+3+4=16，恰好爲結構的字節邊界數（即結構中佔用最大空間的類型所佔用的字節數sizeof(double)=8）的倍數，因此沒有空缺的字節須要填充。因此整個結構的大小爲：sizeof(MyStruct)=8+1+3+4=16，其中有3個字節是VC自動填充的，沒有聽任何有意義的東西。

　　下面再舉個例子，交換一下上面的MyStruct的成員變量的位置，使它變成下面的狀況：

struct MyStruct
{
char dda;
double dda1;
int type
}；

　　這個結構佔用的空間爲多大呢？在VC6.0環境下，能夠獲得sizeof(MyStruc)爲24。結合上面提到的分配空間的一些原則，分析下VC怎麼樣爲上面的結構分配空間的。（簡單說明）

struct MyStruct
{
char dda;//偏移量爲0，知足對齊方式，dda佔用1個字節；
double dda1;//下一個可用的地址的偏移量爲1，不是sizeof(double)=8
//的倍數，須要補足7個字節才能使偏移量變爲8（知足對齊
//方式），所以VC自動填充7個字節，dda1存放在偏移量爲8
//的地址上，它佔用8個字節。
int type；//下一個可用的地址的偏移量爲16，是sizeof(int)=4的倍
//數，知足int的對齊方式，因此不須要VC自動填充，type存
//放在偏移量爲16的地址上，它佔用4個字節。
}；//全部成員變量都分配了空間，空間總的大小爲1+7+8+4=20，不是結構
//的節邊界數（即結構中佔用最大空間的類型所佔用的字節數sizeof
//(double)=8）的倍數，因此須要填充4個字節，以知足結構的大小爲
//sizeof(double)=8的倍數。

　　因此該結構總的大小爲：sizeof(MyStruc)爲1+7+8+4+4=24。其中總的有7+4=11個字節是VC自動填充的，沒有聽任何有意義的東西。

　　VC對結構的存儲的特殊處理確實提升CPU存儲變量的速度，可是有時候也帶來了一些麻煩，咱們也屏蔽掉變量默認的對齊方式，本身能夠設定變量的對齊方式。

　　VC中提供了#pragma pack(n)來設定變量以n字節對齊方式。n字節對齊就是說變量存放的起始

7.總結：

   sizeof：是計算類型，指針，變量，函數和結構體佔用內存的字節數的關鍵字。

  strlen：函數是計算字符串的長度的函數。

數據對齊：

• 結構體的內各成員變量存放的起始地址相對於結構的起始地址的偏移量必須爲該變量的類型所佔用的字節數的倍數。

• 整個結構體的所佔字節要是內部成員佔最大字節的陪數，不是倍數時，補齊。