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Linux教程網 >> Linux編程 >> Linux編程 >> C語言sizeof關鍵字

C語言sizeof關鍵字

日期:2017/3/1 9:56:30   编辑:Linux編程

常年被人誤認為函數。

sizeof 是關鍵字不是函數,其實就算不知道它是否為32 個關鍵字之一時,我們也可以借助編譯器確定它的身份。看下面的例子:

int i=0;

A),sizeof(int); B),sizeof(i); C),sizeof int; D),sizeof i;

毫無疑問,32 位系統下A),B)的值為4。那C)的呢?D)的呢?在32 位系統下,通過Visual C++6.0 或任意一編譯器調試,我們發現D)的結果也為4。

sizeof 後面的括號呢?沒有括號居然也行,那想想,函數名後面沒有括號行嗎?由此輕易得出sizeof 絕非函數。

好,再看C)。編譯器怎麼怎麼提示出錯呢?不是說sizeof 是個關鍵字,其後面的括號可以沒有麼?那你想想sizeof int 表示什麼啊?int 前面加一個關鍵字?類型擴展?明顯不正確,我們可以在int 前加unsigned,const 等關鍵字但不能加sizeof。好,記住:sizeof 在計算變量所占空間大小時,括號可以省略,而計算類型(模子)大小時不能省略。一般情況下,咱也別偷這個懶,乖乖的寫上括號,繼續裝作一個“函數”,做一個“披著函數皮的關鍵字”。做我的關鍵字,讓人家認為是函數去吧。

sizeof有三種語法形式,如下:

1) sizeof( object ); // sizeof( 對象 );
2) sizeof( type_name ); // sizeof( 類型 );
3) sizeof object; // sizeof 對象;
所以,int i;
sizeof( i ); // ok
sizeof i; // ok
sizeof( int ); // ok
sizeof int; // error

既然寫法3可以用寫法1代替,為求形式統一以及減少我們大腦的負擔,第3種寫法,忘掉它吧!
實際上,sizeof計算對象的大小也是轉換成對對象類型的計算,也就是說,同種類型的不同對象其sizeof值都是一致的。這裡,對象可以進一步延伸至表達式,即sizeof可以對一個表達式求值,編譯器根據表達式的最終結果類型來確定大小,一般不會對表達式進行計算。如:
sizeof( 2 );// 2的類型為int,所以等價於 sizeof( int );
sizeof( 2 + 3.14 ); // 3.14的類型為double,2也會被提升成double類型,所以等價於 sizeof( double );

sizeof也可以對一個函數調用求值,其結果是函數返回類型的大小,函數並不會被調用,我們來看一個完整的例子:

  1. char foo()
  2. {
  3. printf("foo() has been called./n");
  4. return 'a';
  5. }
  6. int main()
  7. {
  8. size_t sz = sizeof( foo() ); // foo() 的返回值類型為char,所以sz = sizeof(char ),foo()並不會被調用
  9. printf("sizeof( foo() ) = %d/n", sz);
  10. }
char foo()
{
	printf("foo() has been called./n");
	return 'a';
}
int main()
{
	size_t sz = sizeof( foo() ); // foo() 的返回值類型為char,所以sz = sizeof(char ),foo()並不會被調用
	printf("sizeof( foo() ) = %d/n", sz);
}

C99標准規定,函數、不能確定類型的表達式以及位域(bit-field)成員不能被計算sizeof值,即下面這些寫法都是錯誤的:

  1. sizeof( foo );// error
  2. void foo2() { }
  3. sizeof( foo2() );// error
  4. struct S
  5. {
  6. unsigned int f1 : 1;
  7. unsigned int f2 : 5;
  8. unsigned int f3 : 12;
  9. };
  10. sizeof( S.f1 );// error
sizeof( foo );// error
void foo2() { }
sizeof( foo2() );// error
struct S
{
	unsigned int f1 : 1;
	unsigned int f2 : 5;
	unsigned int f3 : 12;
};
sizeof( S.f1 );// error

sizeof的常量性

sizeof的計算發生在編譯時刻,所以它可以被當作常量表達式使用,如:
char ary[ sizeof( int ) * 10 ]; // ok
最新的C99標准規定sizeof也可以在運行時刻進行計算,如下面的程序在Dev-C++中可以
正確執行:
int n;
n = 10; // n動態賦值
char ary[n]; // C99也支持數組的動態定義
printf("%d/n", sizeof(ary)); // ok. 輸出10
但在沒有完全實現C99標准的編譯器中就行不通了,上面的代碼在VC6中就通不過編譯。所以我們最好還是認為sizeof是在編譯期執行的,這樣不會帶來錯誤,讓程序的可移植性強些。

指針變量的sizeof

學過數據結構的你應該知道指針是一個很重要的概念,它記錄了另一個對象的地址。既然是來存放地址的,那麼它當然等於計算機內部地址總線的寬度。所以在32位計算機中,一個指針變量的返回值必定是4(注意結果是以字節為單位),可以預計,在將來的64位系統中指針變量的sizeof結果為8。

char* pc = "abc";
int* pi;
string* ps;
char** ppc = &pc;
void (*pf)();// 函數指針
sizeof( pc ); // 結果為4
sizeof( pi ); // 結果為4
sizeof( ps ); // 結果為4
sizeof( ppc ); // 結果為4
sizeof( pf );// 結果為4

指針變量的sizeof值與指針所指的對象沒有任何關系,正是由於所有的指針變量所占內存大小相等,所以MFC消息處理函數使用兩個參數WPARAM、LPARAM就能傳遞各種復雜的消息結構(使用指向結構體的指針)。

數組的sizeof

數組的sizeof值等於數組所占用的內存字節數,如:
char a1[] = "abc";
int a2[3];
sizeof( a1 ); // 結果為4,字符 末尾還存在一個NULL終止符
sizeof( a2 ); // 結果為3*4=12(依賴於int)
一些朋友剛開始時把sizeof當作了求數組元素的個數,現在,你應該知道這是不對的,那麼應該怎麼求數組元素的個數呢Easy,通常有下面兩種寫法:
int c1 = sizeof( a1 ) / sizeof( char ); // 總長度/單個元素的長度
int c2 = sizeof( a1 ) / sizeof( a1[0] ); // 總長度/第一個元素的長度

寫到這裡,提一問,下面的c3,c4值應該是多少呢
void foo3(char a3[3])
{
int c3 = sizeof( a3 ); // c3 ==
}
void foo4(char a4[])
{
int c4 = sizeof( a4 ); // c4 ==
}
也許當你試圖回答c4的值時已經意識到c3答錯了,是的,c3!=3。這裡函數參數a3已不再是數組類型,而是蛻變成指針,相當於char* a3,為什麼仔細想想就不難明白,我們調用函數foo1時,程序會在棧上分配一個大小為3的數組嗎不會!數組是“傳址”的,調用者只需將實參的地址傳遞過去,所以a3自然為指針類型(char*),c3的值也就為4.

結構體的sizeof

這是初學者問得最多的一個問題,所以這裡有必要多費點筆墨。讓我們先看一個結構體:
struct S1
{
char c;
int i;
};
問sizeof(s1)等於多少聰明的你開始思考了,char占1個字節,int占4個字節,那麼加起來就應該是5。是這樣嗎你在你機器上試過了嗎也許你是對的,但很可能你是錯的!VC6中按默認設置得到的結果為8。Why為什麼受傷的總是我,請不要沮喪,我們來好好琢磨一下sizeof的定義——sizeof的結果等於對象或者類型所占的內存字節數,好吧,原來如此,這就是傳說中的字節對齊啊!一個重要的話題出現了。為什麼需要字節對齊計算機組成原理教導我們這樣有助於加快計算機的取數速度,否則就得多花指令周期了。為此,編譯器默認會對結構體進行處理(實際上其它地方的數據變量也是如此),讓寬度為2的基本數據類型(short等)都位於能被2整除的地址上,讓寬度為4的基本數據類型(int等)都位於能被4整除的地址上,以此類推。這樣,兩個數中間就可能需要加入填充字節,所以整個結構體的sizeof值就增長了。
讓我們交換一下S1中char與int的位置:
struct S2
{
int i;
char c;
};
看看sizeof(S2)的結果為多少,怎麼還是8再看看內存,原來成員c後面仍然有3個填充字節,這又是為什麼啊別著急,下面總結規律。

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