C++ sizeof总结


关键字sizeof的作用是返回对象或类型占用的内存字节数，返回值是size_t。

基本数据类型占用的字节数：（32位系统）

char 1字节

bool 1字节

short 2字节

int 4字节

long 4字节

float 4字节

double 8字节

    对sizeof结果的一个重要影响因素是字节对齐。首先看一个公式：有效对齐值=min（自身对齐值，设置对齐值）。

自身对齐值是一个数据类型自身所占字节数，

    例子：

 

int a;  //自身对齐值是4
char c;  //自身对齐值是1
double d;  //自身对齐值是8

//对于结构体，自身对齐值是其内置数据类型中对齐值最大的值
struct s1{
    int q;    //4
    bool e;    //1
    char w;  //1
};// 最大的是int q,所以自身对齐值是4

struct s2{
    int q;    //4
    bool e;    //1
    double r;  //8
};// 最大的是double r,所以自身对齐值是8

 

设置对齐值是编译器默认的对齐值，笔者用的是vs2013，默认对齐值是4字节，可以Project--->Properties--->Configuration Properties--->C\C++--->Code Generation

--->Struct Member Alignment中设置，也可以通过宏#pragma pack(n)来设置，n为要设置的对齐字节。

    有效对齐值是对象或类型的自身对齐值和设置对齐值中较小的一个，也是实际真正的对齐值。

    在上面的例子上加点改动后：

 

#pragma pack(4) //设置对齐值为4
struct s1{
int  q;
bool e;
char w;
}; //s1的自身对齐值是4，所以s1的有效对齐值=min（4,4）=4

#pragma pack(2) //设置对齐值为2
struct s2{
int q;
bool e;
double r;
}; //s2的自身对齐值是8，所以s2的有效对齐值=min（8,2）=2

 

知道了有效对齐值就可以轻松地计算sizeof了。

一、基本数据类型的sizeof

    sizeof（int）=4

    sizeof（double）=8

    ......

二、结构体的sizeof

 

#pragma pack(4)
struct s1{
int a;
char b;
};  //有效对齐值是4
sizeof(s1)=8
//int a占4字节，储存在0x00--0x03，char b占1字节，储存在0x04，因为有效对齐值是4，所以char b后面的0x05--0x07补齐对齐，一共占用8字节

//把s1稍作改动
struct s1{
char b;
int a;
}; //有效对齐值是4
sizeof(s1)=8
//答案一样，但是内部储存情况变了。char b占1字节，储存在0x00，int a占4字节，因为有效对齐值是4,0x01---0x03只剩3字节的内存，小于int a所需的字节数，所以新分配一段4字节（有效对齐值）内存，最终int a储存在0x04---0x07

//再看一个例子
struct s2
{
char a;
short b;
double c;
char d;
}; //有效对齐值是4
sizeof(s2)=16
//char a占1字节，储存在0x00；short b占2字节，由于有效对齐值是4，第一段内存剩余3字节0x01---0x03，大于short b所需，所以short b储存在0x02---0x03（注意：储存首地址必须是成员大小的整数倍，所以0x01空出）；double c占8字节,大于有效对齐值，所以分配两段内存0x04---0x0B用于储存double c；char d占1字节，储存在0x0C，按有效对齐值4字节对齐，最后的0x0D---0x0F补齐对齐。一共16字节。

 

三、结构体中含有结构体类型的sizeof

结构体的自身对齐值是其内置类型中最大的一个。

例子：

 

#pragma pack(2)
class A
{
public:
    int a;
    double s;
   
}; //A的自身对齐值是double s的自身对齐值，为8
    //但A的有效对齐值是min（8,2）=2，sizeof（A）=12
class B
{
public:
    char c; //自身对齐值1，占1字节
    A b; //自身对齐值8，占sizeof（A）=12字节
}; //B的自身对齐值等于A的自身对齐值，为8
    //B的有效对齐值=min（8,2）=2，按2字节对齐
sizeof（B）=14
//char c占1字节，储存在0x00，0x01空出；A b占12字节。一共14字节。

 

四、结构体中含有虚函数的sizeof

带有虚函数的结构体会有一个虚表指针，占4字节大小。

例子：

 

#pragma pack(4)
Class A
{
 public:
    int a;
    virtual int test();
};
sizeof(A)=8  //int a占4字节，虚表指针占4字节，一共8字节。
                    //注意：如果一个结构体有多个虚函数，也还是只有一个虚表指针，即多个虚函数共用一个虚表指针

 

对于继承的情况，如果基类有虚函数，那么这个虚表指针也会被继承下来，即基类和派生类共用一个虚表指针。

例子：

 

#pragma pack(4)
class A
{
public:
    int a;
    double s;
    virtual int test();
};
class B:public A
{
public:
    virtual int test_1(); //共用基类虚表指针
        virtual int test_2(); //共用基类虚表指针
    char c;
   
};
sizeof(B)=20 
//int a占4字节+double s占8字节+虚表指针占4字节+char c占1字节+3字节补齐对齐=20字节

 

五、联合体的sizeof

联合体中各成员共享内存，整个联合体的sizeof就是每个成员sizeof的最大值。

例子：

 

union u 
{ 
    int a;   
    double b; 
    char c;
    bool d;
}; 
sizeof(u)=sizeof(b)=8

 

六、含有static的结构体的sizeof

static和全局变量都是储存在静态存储区，计算结构体的sizeof时只计算非static成员。

例子：

 

#pragma pack(4)
class A
{
public:
    int a;
    double b;
    static int d; //不管他
   
};
sizeof(A)=12  //int a占4字节+double b占8字节=12

 

七、函数的sizeof

结果是函数返回类型的大小，所以不能对没有返回值的函数求sizeof。

格式sizeof(函数名(实参表))

例子：

 

int A()
{
      return 1;
}
sizeof(A())=sizeof(int)=4

char B(char b)
{
    return b;
}
sizeof(B('b'))=sizeof(char)=1

void C()
{
}
sizeof(C()) //error,因为没有返回类型

有理解错误的地方希望各位大神指正啊！！感激不尽！

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