C语言sizeof关键字


常年被人误认为函数。

sizeof 是关键字不是函数，其实就算不知道它是否为32 个关键字之一时，我们也可以借助编译器确定它的身份。看下面的例子：

int i=0；

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

毫无疑问，32 位系统下A)，B)的值为4。那C)的呢？D)的呢？在32 位系统下，通过Visual C++6.0 或任意一编译器调试，我们发现D)的结果也为4。

sizeof 后面的括号呢？没有括号居然也行，那想想，函数名后面没有括号行吗？由此轻易得出sizeof 绝非函数。

好，再看C)。编译器怎么怎么提示出错呢？不是说sizeof 是个关键字，其后面的括号可以没有么？那你想想sizeof int 表示什么啊？int 前面加一个关键字？类型扩展？明显不正确，我们可以在int 前加unsigned，const 等关键字但不能加sizeof。好，记住：sizeof 在计算变量所占空间大小时，括号可以省略，而计算类型(模子)大小时不能省略。一般情况下，咱也别偷这个懒，乖乖的写上括号，继续装作一个“函数”，做一个“披着函数皮的关键字”。做我的关键字，让人家认为是函数去吧。

sizeof有三种语法形式，如下：

1) sizeof( object ); // sizeof( 对象 );
2) sizeof( type_name ); // sizeof( 类型 );
3) sizeof object; // sizeof 对象;
所以，int i;
sizeof( i ); // ok
sizeof i; // ok
sizeof( int ); // ok
sizeof int; // error
既然写法3可以用写法1代替，为求形式统一以及减少我们大脑的负担，第3种写法，忘掉它吧！
实际上，sizeof计算对象的大小也是转换成对对象类型的计算，也就是说，同种类型的不同对象其sizeof值都是一致的。这里，对象可以进一步延伸至表达式，即sizeof可以对一个表达式求值，编译器根据表达式的最终结果类型来确定大小，一般不会对表达式进行计算。如：
sizeof( 2 );// 2的类型为int，所以等价于 sizeof( int );
sizeof( 2 + 3.14 ); // 3.14的类型为double，2也会被提升成double类型，所以等价于 sizeof( double );
sizeof也可以对一个函数调用求值，其结果是函数返回类型的大小，函数并不会被调用，我们来看一个完整的例子：

  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() 的返回值类型为char，所以sz = sizeof(char )，foo()并不会被调用
  9. printf("sizeof( foo() ) = %d/n", sz);
  10. }

C99标准规定，函数、不能确定类型的表达式以及位域（bit-field）成员不能被计算sizeof值，即下面这些写法都是错误的：

  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的常量性

sizeof的计算发生在编译时刻，所以它可以被当作常量表达式使用，如：
char ary[ sizeof( int ) * 10 ]; // ok
最新的C99标准规定sizeof也可以在运行时刻进行计算，如下面的程序在Dev-C++中可以
正确执行：
int n;
n = 10; // n动态赋值
char ary[n]; // C99也支持数组的动态定义
printf("%d/n", sizeof(ary)); // ok. 输出10
但在没有完全实现C99标准的编译器中就行不通了，上面的代码在VC6中就通不过编译。所以我们最好还是认为sizeof是在编译期执行的，这样不会带来错误，让程序的可移植性强些。

指针变量的sizeof

学过数据结构的你应该知道指针是一个很重要的概念，它记录了另一个对象的地址。既然是来存放地址的，那么它当然等于计算机内部地址总线的宽度。所以在32位计算机中，一个指针变量的返回值必定是4（注意结果是以字节为单位），可以预计，在将来的64位系统中指针变量的sizeof结果为8。

char* pc = "abc";
int* pi;
string* ps;
char** ppc = &pc;
void (*pf)();// 函数指针
sizeof( pc ); // 结果为4
sizeof( pi ); // 结果为4
sizeof( ps ); // 结果为4
sizeof( ppc ); // 结果为4
sizeof( pf );// 结果为4
指针变量的sizeof值与指针所指的对象没有任何关系，正是由于所有的指针变量所占内存大小相等，所以MFC消息处理函数使用两个参数WPARAM、LPARAM就能传递各种复杂的消息结构（使用指向结构体的指针）。

数组的sizeof

数组的sizeof值等于数组所占用的内存字节数，如：
char a1[] = "abc";
int a2[3];
sizeof( a1 ); // 结果为4，字符 末尾还存在一个NULL终止符
sizeof( a2 ); // 结果为3*4=12（依赖于int）
一些朋友刚开始时把sizeof当作了求数组元素的个数，现在，你应该知道这是不对的，那么应该怎么求数组元素的个数呢Easy，通常有下面两种写法：
int c1 = sizeof( a1 ) / sizeof( char ); // 总长度/单个元素的长度
int c2 = sizeof( a1 ) / sizeof( a1[0] ); // 总长度/第一个元素的长度
写到这里，提一问，下面的c3，c4值应该是多少呢
void foo3(char a3[3])
{
int c3 = sizeof( a3 ); // c3 ==
}
void foo4(char a4[])
{
int c4 = sizeof( a4 ); // c4 ==
}
也许当你试图回答c4的值时已经意识到c3答错了，是的，c3!=3。这里函数参数a3已不再是数组类型，而是蜕变成指针，相当于char* a3，为什么仔细想想就不难明白，我们调用函数foo1时，程序会在栈上分配一个大小为3的数组吗不会！数组是“传址”的，调用者只需将实参的地址传递过去，所以a3自然为指针类型（char*），c3的值也就为4.

结构体的sizeof

这是初学者问得最多的一个问题，所以这里有必要多费点笔墨。让我们先看一个结构体：
struct S1
{
char c;
int i;
};
问sizeof(s1)等于多少聪明的你开始思考了，char占1个字节，int占4个字节，那么加起来就应该是5。是这样吗你在你机器上试过了吗也许你是对的，但很可能你是错的！VC6中按默认设置得到的结果为8。Why为什么受伤的总是我，请不要沮丧，我们来好好琢磨一下sizeof的定义——sizeof的结果等于对象或者类型所占的内存字节数，好吧，原来如此，这就是传说中的字节对齐啊！一个重要的话题出现了。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，以此类推。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。
让我们交换一下S1中char与int的位置：
struct S2
{
int i;
char c;
};
看看sizeof(S2)的结果为多少，怎么还是8再看看内存，原来成员c后面仍然有3个填充字节，这又是为什么啊别着急，下面总结规律。

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