sizeof()用法,double對位域計算的影響

sizeof()功能:計算數據空間的字節數
1.與strlen()比較
      strlen()計算字符數組的字符數,以""爲結束判斷,不計算爲''的數組元素。
      而sizeof計算數據(包括數組、變量、類型、結構體等)所佔內存空間,用字節數表示。
2.指針與靜態數組的sizeof操作
      指針均可看爲變量類型的一種。所有指針變量的sizeof 操作結果均爲4。
注意:int *p; sizeof(p)=4;
                  但sizeof(*p)相當於sizeof(int);      
      對於靜態數組,sizeof可直接計算數組大小;
      例:int a[10];char b[]="hello";
              sizeof(a)等於4*10=40;
              sizeof(b)等於6;
 注意:數組做型參時,數組名稱當作指針使用!!
               void  fun(char p[])
               {sizeof(p)等於4}    
經典問題: 
      double* (*a)[3][6]; 
      cout<<sizeof(a)<<endl; // 4 a爲指針
      cout<<sizeof(*a)<<endl; // 72 *a爲一個有3*6個指針元素的數組
      cout<<sizeof(**a)<<endl; // 24 **a爲數組一維的6個指針
      cout<<sizeof(***a)<<endl; // 4 ***a爲一維的第一個指針
      cout<<sizeof(****a)<<endl; // 8 ****a爲一個double變量
問題解析:a是一個很奇怪的定義,他表示一個指向double*[3][6]類型數組的指針。既然是指針,所以sizeof(a)就是4。 
      既然a是執行double*[3][6]類型的指針,*a就表示一個double*[3][6]的多維數組類型,因此sizeof(*a)=3*6*sizeof(double*)=72。同樣的,**a表示一個double*[6]類型的數組,所以sizeof(**a)=6*sizeof  (double*)=24。***a就表示其中的一個元素,也就是double*了,所以sizeof(***a)=4。至於****a,就是一個double了,所以sizeof(****a)=sizeof(double)=8。 
3.格式的寫法
   sizeof操作符,對變量或對象可以不加括號,但若是類型,須加括號。
4.使用sizeof時string的注意事項
   string s="hello";
   sizeof(s)等於string類的大小,sizeof(s.c_str())得到的是與字符串長度。
5.union 與struct的空間計算
   總體上遵循兩個原則:
   (1)整體空間是 佔用空間最大的成員(的類型)所佔字節數的整倍數
   (2)數據對齊原則----內存按結構成員的先後順序排列,當排到該成員變量時,其前面已擺放的空間大小必須是該成員類型大小的整倍數,如果不夠則補齊,以此向後類推。。。。。
   注意:數組按照單個變量一個一個的擺放,而不是看成整體。如果成員中有自定義的類、結構體,也要注意數組問題。
例:[引用其他帖子的內容]
因爲對齊問題使結構體的sizeof變得比較複雜,看下面的例子:(默認對齊方式下)
struct s1
{
char a;
double b;
int c;
char d; 
};

struct s2
{
char a;
char b;
int c;
double d;
};

cout<<sizeof(s1)<<endl; // 24
cout<<sizeof(s2)<<endl; // 16

  同樣是兩個char類型,一個int類型,一個double類型,但是因爲對齊問題,導致他們的大小不同。計算結構體大小可以採用元素擺放法,我舉例子說明一下:首先,CPU判斷結構體的對界,根據上一節的結論,s1和s2的對界都取最大的元素類型,也就是double類型的對界8。然後開始擺放每個元素。
  對於s1,首先把a放到8的對界,假定是0,此時下一個空閒的地址是1,但是下一個元素d是double類型,要放到8的對界上,離1最接近的地址是8了,所以d被放在了8,此時下一個空閒地址變成了16,下一個元素c的對界是4,16可以滿足,所以c放在了16,此時下一個空閒地址變成了20,下一個元素d需要對界1,也正好落在對界上,所以d放在了20,結構體在地址21處結束。由於s1的大小需要是8的倍數,所以21-23的空間被保留,s1的大小變成了24。
  對於s2,首先把a放到8的對界,假定是0,此時下一個空閒地址是1,下一個元素的對界也是1,所以b擺放在1,下一個空閒地址變成了2;下一個元素c的對界是4,所以取離2最近的地址4擺放c,下一個空閒地址變成了8,下一個元素d的對界是8,所以d擺放在8,所有元素擺放完畢,結構體在15處結束,佔用總空間爲16,正好是8的倍數。

  這裏有個陷阱,對於結構體中的結構體成員,不要認爲它的對齊方式就是他的大小,看下面的例子:
struct s1
{
char a[8];
};

struct s2
{
double d;
};

struct s3
{
s1 s;
char a;
};

struct s4
{
s2 s;
char a; 
};
cout<<sizeof(s1)<<endl; // 8
cout<<sizeof(s2)<<endl; // 8
cout<<sizeof(s3)<<endl; // 9
cout<<sizeof(s4)<<endl; // 16;
  s1和s2大小雖然都是8,但是s1的對齊方式是1,s2是8(double),所以在s3和s4中才有這樣的差異。
  所以,在自己定義結構體的時候,如果空間緊張的話,最好考慮對齊因素來排列結構體裏的元素。
 
補充:不要讓double干擾你的位域 
  在結構體和類中,可以使用位域來規定某個成員所能佔用的空間,所以使用位域能在一定程度上節省結構體佔用的空間。不過考慮下面的代碼: 

struct s1 
 int i: 8; 
 int j: 4; 
 double b; 
 int a:3; 
}; 

struct s2 
 int i; 
 int j; 
 double b; 
 int a; 
}; 

struct s3 
 int i; 
 int j; 
 int a; 
 double b; 
}; 

struct s4 
 int i: 8; 
 int j: 4; 
 int a:3; 
 double b; 
}; 

cout<<sizeof(s1)<<endl; // 24 
cout<<sizeof(s2)<<endl; // 24 
cout<<sizeof(s3)<<endl; // 24 
cout<<sizeof(s4)<<endl; // 16 
  可以看到,有double存在會干涉到位域(sizeof的算法參考上一節),所以使用位域的的時候,最好把float類型和double類型放在程序的開始或者最後。
 
相關常數: 
sizeof int:4
sizeof short:2
sizeof long:4
sizeof float:4
sizeof double:8
sizeof char:1
sizeof p:4
sizeof WORD:2
sizeof DWORD:4


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