【C++基础】第二十七课:sizeof运算符

sizeof运算符

Posted by x-jeff on July 21, 2021

【C++基础】系列博客为参考《C++ Primer中文版(第5版)》C++11标准)一书,自己所做的读书笔记。
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1.sizeof运算符

sizeof运算符返回一条表达式或一个类型名字所占的字节数,其所得的值是一个size_t类型的常量表达式

运算符的运算对象有两种形式:

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sizeof (type)
sizeof expr //sizeof返回的是表达式结果类型的大小

sizeof并不实际计算其运算对象的值:

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Sales_data data, *p;
sizeof(Sales_data);//存储Sales_data类型的对象所占的空间大小
sizeof data;//data的类型的大小,即sizeof(Sales_data)
sizeof p;//指针所占的空间大小
sizeof *p;//p所指类型的空间大小,即sizeof(Sales_data)
sizeof data.revenue;//Sales_data的revenue成员对应类型的大小
sizeof Sales_data::revenue;//另一种获取revenue大小的方式

因为sizeof不会实际求运算对象的值,所以即使p是一个无效(即未初始化)的指针也不会有什么影响。在sizeof的运算对象中解引用一个无效指针仍然是一种安全的行为,因为指针实际上并没有被真正使用。sizeof不需要真的解引用指针也能知道它所指对象的类型。

C++11新标准允许我们使用作用域运算符来获取类成员的大小。通常情况下只有通过类的对象才能访问到类的成员,但是sizeof运算符无须我们提供一个具体的对象,因为要想知道类成员的大小无须真的获取该成员。

sizeof运算符的结果部分地依赖于其作用的类型:

  • char或者类型为char的表达式执行sizeof运算,结果得1。
  • 对引用类型执行sizeof运算得到被引用对象所占空间的大小。
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int i;
int &j=i;
cout<< sizeof(i)<<endl;//4
cout<< sizeof(int)<<endl;//4
cout<< sizeof(j)<<endl;//4
cout<< sizeof(int&)<<endl;//4
  • 对指针执行sizeof运算得到指针本身所占空间的大小。
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int i;
int *p=&i;
cout<< sizeof(i)<<endl;//4
cout<< sizeof(int)<<endl;//4
cout<< sizeof(p)<<endl;//8
cout<< sizeof(int*)<<endl;//8
cout<< sizeof(*p)<<endl;//4
  • 对解引用指针执行sizeof运算得到指针指向的对象所占空间的大小,指针不需有效。
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int *p;
cout << sizeof(*p) << endl;//4
cout << sizeof(p) << endl;//8
  • 对数组执行sizeof运算得到整个数组所占空间的大小,等价于对数组中所有的元素各执行一次sizeof运算并将所得结果求和。注意,sizeof运算不会把数组转换成指针来处理。
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int arr[3] = {1, 2, 3};
cout << sizeof(arr) << endl;//12
  • 对string对象或vector对象执行sizeof运算只返回该类型固定部分的大小,不会计算对象中的元素占用了多少空间。
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string s1 = "a", s2 = "ab", s3 = "abc";
cout << sizeof(s1) << endl;//24
cout << sizeof(s2) << endl;//24
cout << sizeof(s3) << endl;//24
vector<int> v1{1}, v2{1, 2}, v3{1, 2, 3};
cout << sizeof(v1) << endl;//24
cout << sizeof(v2) << endl;//24
cout << sizeof(v3) << endl;//24

对于vector来说,其只存储了一个指针,并不是具体的元素。所以vector的size和元素的类型、数量以及其维度没有关系:

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vector<int> v1 = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,0 };
vector<vector<int> > v3 = {};
vector<float> v2 = { 1.f };
vector<vector<float> > v4 = {};
cout << sizeof(v1) << endl;//16(换了台电脑,所以这里不是上个例子中的24)
cout << sizeof(v2) << endl;//16
cout << sizeof(v3) << endl;//16
cout << sizeof(v4) << endl;//16

❗️因为执行sizeof运算能得到整个数组的大小,所以可以用数组的大小除以单个元素的大小得到数组中元素的个数:

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//sizeof(ia)/sizeof(*ia)返回ia的元素数量
constexpr size_t sz=sizeof(ia)/sizeof(*ia);
int arr2[sz];//正确:sizeof返回一个常量表达式,其返回值可用于声明数组的维度