sizeof()计算

本节包含sizeof()计算结构体，位域，数组，字符串，指针，c++中的class等类型的大小，sizeof()计算的大小都是以字节为单位。

一 计算基本类型的长度

sizeof(char): 1

sizeof(short): 2

sizeof(int): 4

sizeof(long): 4（win X86 和 win X64长度都为4， Linux X86长度为4，Linux X64为8）

sizeof(float)：4

sizeof(double)：8

sizeof(bool)：1（在C++里长度为4）

sizeof(BOOL)：4 （在windows平台长度为4）

sizeof(p)：指针类型在X86长度为4，X64长度为8，如char *p

二 计算结构体的长度

　　要正确计算sizeof(结构体)的大小，需要理解和掌握数据对齐的概念。数据对齐的概念在前面内存中的数据对齐  和 自然对齐和强制对齐有介绍。

关键是记住自然对齐和强制对齐的对齐规则，计算sizeof(结构体)的大小就很简单了。

三 计算数组长度

　　char str[] = "hello";  sizeof(s)大小是多少

1 普通情况

　　str是字符数组，由字符串"hello"初始化，"hello"; 共5个字符，又字符串以 '\0' 结尾。所以str数组的长度是6

　　sizeof(s)为6

2 str数组做函数参数

　　在函数里，数组str作为参数传进来，在函数内部str是指针的形式。所以：

　　sizeof(s)为4　　X86平台

　　sizeof(s)为8　　X64平台

四 计算union的长度

　　在使用sizeof计算union类型的时候，整个union结构的大小等于union中最大成员的大小，并且必须是最大类型的整数倍。

例如：
typedef union 
{
    long i; 
    int k[5];
    char c;
} DATE;
struct data 
{
    int cat; 
    DATE cow; 
    double dog;
} too; 
DATE max; sizeof(struct data) = ?sizeof(max))=?
分析：
由于max是union DATE类型，那么其中最大的成员为k，所以sizeof(MAX)=k成员的长度=5*sizeof(int)=20
对于struct data结构体，按照自然对齐方法，计算出结果为：sizeof(struct data)=4+20+8=32

五 计算位域结构的大小

　　位域结构的大小在位域（位段）有介绍。

六 计算类和对象的大小 (C++中)

class A
{
public:
    A();
    ~A();

private:

};

void main()
{
    printf("sizeof(A): %d\n", sizeof(A));
    getchar();
}

sizeof(A) = 1。因为类的实例化就是给每个实例在内存中分配一块内存地址。空类被实例化时，会由编译器隐含得添加一个字节，所以为1。

class B
{
    void fn1();
    void fn2();
protected:
    char a;
    char b;
    int c;
    static int d;
};

sizeof(B) = 8。
类B中最大类型是int。a长度1字节，b长度1字节，int型c内存地址必须可以被4整除，static变量d不影响类的大小。

所以sizeof(B) = 变量a的长度1 + b的长度1 + 对齐2字节 + 变量c的长度4字节 = 8

class A
{
protected:
    int a;
private:
    int b;
};
class B :public A
{
private:
    int c;
};

sizeof(B) = 12  B继承A，所以B中包含了A中的所有数据，大小为A内的大小8+B内的大小4 = 12

class C
{
    virtual void fun(){}
};

sizeof(C) = 4   因为类C中包含一个指向虚函数表的指针。

class D
{
    virtual void fun1()    {}

    virtual void fun2() {}
};

sizeof(D) = 4 多个虚函数只需要一个指向虚函数表的指针

七 sizeof与strlen

char *p1 = "12345678"; 
char p2[] = "12345678"; 
char p3[1024]="12345678"; 
char p4[] = {'1','2','3','4','5','6','7','8'};

sizeof(p1)=? 
sizeof(p2)=? 
sizeof(p3)=? 
sizeof(p4)=?

strlen(p1)=? 
strlen(p2)=? 
strlen(p3)=? 
strlen(p4)=?

分析： 
p1是一个字符指针，指向了静态常量区的一个常量字符串，"12345678"。所以，sizeof(p1)=指针的长度=4；strlen(p1)=字符串"12345678"的长度（不含'\0')，所以是8。 
p2是一个字符数组，由静态常量区的"12345678"进行初始化。所以sizeof(p2)是计算数组p2的长度，所以结果为"12345678"的所有字符的长度（含'\0')，所以是9。 strlen(p2)也是在计算"12345678"的长度（不含'\0')，所以是8。 
p3是一个字符数组，由静态常量区的"12345678"进行初始化，但长度为1024。 所以，sizeof(p3)=1024;strlen(p3)为字符串"12345678"的长度（不含'\0')，所以是8。 
p4是一个字符数组，由字符'1','2','3','4','5','6','7','8'进行初始化， 这样初始化与"12345678"进行初始化的区别是 前者不包含'\0'。因此，sizeof(p4)=8。由于p4作为一个字符数组，并不以'\0'结尾， 所以strlen(p4)在计算字符串长度的时候，找不到结束符'\0'，会发生字符串溢出。 
所以，最后答案为： 
sizeof(p1)=4 
sizeof(p2)=9 
sizeof(p3)=1024 
sizeof(p4)=8 
strlen(p1)=8 
strlen(p2)=8 
strlen(p3)=8 
strlen(p4)=字符串溢出，值不确定，甚至会引起程序崩溃

八 sizeof其它

题目1：请设计一个宏，用来计算数组的长度。
解：#define ARRAYLEN(a) sizeof(a)/sizeof(a[0])

题目2：sizeof是函数吗？是在程序编译的时候计算的还是运行时？
解：sizeof是操作符而不是函数。sizeof是在程序编译的时候就计算完成了，而不是在程序运行的时候计算。