C++面试题6：sizeof 使用规则及陷阱

C++面试题6：sizeof 使用规则及陷阱

cout << sizeof(int) << endl; //32位机上int长度是4cout << sizeof(1==2) << endl; //bool类型，相当于cout << sizeof(bool) << endl;1

陷阱：
int a=0;
cout << sizeof(a=3) << endl; //sizeof作用范围内，也就是括号里面的内容不能被编译，而是被替换成类型，=操作符返回左操作数的类型，所以a=3相当于int   4cout << a << endl;    //输出0

结论：不要把sizeof当成函数，也不要看作一元操作符，把他当成一个特殊的编译预处理。

sizeof两种用法：

• sizeof(object) 对对象使用
• sizeof(typename) 对类型使用，这里要注意一定要使用括号。

cout << sizeof int << endl;  错误，要加上()
cout << sizeof 2 << endl; 正确

结论：无论sizeof要对谁取值，最好加上()

数据类型的sizeof

32位C++中的基本数据类型，也就是char,short int(short), int, long int(long), float, double, long double大小分别为1,2,4,4,8,10

cout<<sizeof(unsigned int) == sizeof(int)<<endl; // 相等，输出 1

结论：unsigned不影响sizeof的取值

int f1(){return 0;};
double f2(){return 0.0;}
void f3(){} 

cout<<sizeof(f1())<<endl; // f1()返回值为int，因此被认为是intcout<<sizeof(f2())<<endl; // f2()返回值为double，因此被认为是doublecout<<sizeof(f3())<<endl; // 错误！无法对void类型使用sizeofcout<<sizeof(f1)<<endl; // 错误！无法对函数指针使用sizeof cout<<sizeof*f2<<endl; // *f2，和f2()等价，因为可以看作object，所以括号不是必要的。被认为是double

结论：对函数使用sizeof，在编译阶段会被函数返回值的类型取代

指针问题：

结论：主要是指针，大小就是4

数组问题：

char a[] = "abcdef";
int b[20] = {3, 4};
char c[2][3] = {"aa", "bb"};

cout<<sizeof(a)<<endl; // 7cout<<sizeof(b)<<endl; // 20*4cout<<sizeof(c)<<endl; // 6

结论：数组的大小是各维数的乘积*数组元素的大小。
陷阱：

int *d = new int[10]; 
cout<<sizeof(d)<<endl; // 4
这里一定要注意d是我们常说的动态数组，但是他实质上还是一个指针，所以sizeof(d)的值时4

指针数组问题：

double* (*a)[3][6];     //a是执行double*[3][6]类型数组的指针
cout<<sizeof(a)<<endl; // 4     a是执行double*[3][6]类型数组的指针
cout<<sizeof(*a)<<endl; // 72   *a是一个double*[3][6]多维数组类型3*6*sizeof(double*)=72cout<<sizeof(**a)<<endl; // 24  **a表示一个double*[6]类型数组 6*sizeof(double*)=24cout<<sizeof(***a)<<endl; // 4  ***a表示一个元素，也就是double*，4cout<<sizeof(****a)<<endl; // 8 ****ad表示一个double 所以大小为4

字符串的sizeof和strlen

char a[] = "abcdef";
char b[20] = "abcdef";
string s = "abcdef"; 

cout<<strlen(a)<<endl; // 6，字符串长度cout<<sizeof(a)<<endl; // 7，字符串容量cout<<strlen(b)<<endl; // 6，字符串长度cout<<sizeof(b)<<endl; // 20，字符串容量cout<<sizeof(s)<<endl; // 12, 这里不代表字符串的长度，而是string类的大小cout<<strlen(s)<<endl; // 错误！s不是一个字符指针。 

a[1] = ‘\0‘;
cout<<strlen(a)<<endl; // 1cout<<sizeof(a)<<endl; // 7，sizeof是恒定的

总结：strlen是寻找从指定地址开始，到出现的第一个0之间的字符个数，在运行阶段执行的，而sizeof是得到数据的大小，在这里得到是字符串的容量。所以对于同一个对象而已，sizeof的值时恒定的，string是C++类型的字符串，它是一个类，strlen(s)是错误的，应该使用strlen(s.c_str())因为string的成员函数c_str()返回的是字符串的首地址;实际上string封装了常用的字符串操作，Capacity()和Length()。所以在开发过程中最好使用string代替C类型的字符串。

从union的sizeof问题看cpu的对界

union u
{
　double a;
　int b;
}; 

union u2
{
　char a[13];
　int b;
}; 

union u3
{
　char a[13];
　char b;
}; 

cout<<sizeof(u)<<endl; // 8cout<<sizeof(u2)<<endl; // 16cout<<sizeof(u3)<<endl; // 13

结论：复合数据类型，如union，struct，class的对齐方式为成员中对齐方式最大的成员的对齐方式。

struct的sizeof问题

struct s1
{
　char a;
　double b;
　int c;
　char d; 
}; 

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

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

这里有一个陷阱：
对于结构体中的结构体成员，不要认为它的对齐方式就是他的大小，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; // 8cout<<sizeof(s2)<<endl; // 8cout<<sizeof(s3)<<endl; // 9cout<<sizeof(s4)<<endl; // 16;
s1和s2大小虽然都是8，但是s1的对齐方式是1，s2是8（double），所以在s3和s4中才有这样的差异

结论：在自己定义结构体的时候，如果空间紧张的话，最好考虑对齐因素来排列结构体里的元素。

不要让double干扰你的位域

在结构体和类中，可以使用位域来规定某个成员所能占用的空间，所以使用位域能在一定程度上节省结构体占用的空间。不过考虑下面的代码：

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; // 24cout<<sizeof(s2)<<endl; // 24cout<<sizeof(s3)<<endl; // 24cout<<sizeof(s4)<<endl; // 16

结论：有double存在会干涉到位域（sizeof的算法参考上一节），所以使用位域的的时候，最好把float类型和double类型放在程序的开始或者最后。