C++sizeof使用规则及陷阱分析

### C++ `sizeof` 使用规则及陷阱分析 #### 一、`sizeof` 概念介绍 在C++中，`sizeof` 是一个关键字，用于获取变量或类型（包括聚合类型）所占用的存储空间大小（以字节为单位）。这个关键字返回一个 `size_t` 类型的值。 #### 二、`sizeof` 的基本用法 1. **获取基本类型的大小**：可以直接通过 `sizeof` 关键字来获取不同数据类型所占的字节数。 - 示例： ```cpp cout << sizeof(int) << endl; // 输出 int 类型所占的字节数，在32位系统中通常为4 cout << sizeof(1 == 2) << endl; // bool 值的大小，与 `sizeof(bool)` 相同 cout << sizeof(float) << endl; // float 类型的大小 ``` 2. **获取变量的大小**：可以获取特定变量的大小。 - 示例： ```cpp int a = 0; cout << sizeof(a) << endl; // 输出变量 a 的大小 ``` 3. **表达式求值**：当 `sizeof` 操作符应用于表达式时，表达式的求值发生在编译期，且只计算表达式中各个变量或常量的类型。 - 示例： ```cpp int a = 0; cout << sizeof(a = 3) << endl; // 输出 int 类型的大小 ``` #### 三、`sizeof` 的常见陷阱 1. **函数调用与 `sizeof`**：如果尝试获取函数调用的结果大小，则实际上获取的是函数返回值类型的大小。 - 示例： ```cpp int f1() { return 0; } double f2() { return 0.0; } void f3() {} cout << sizeof(f1()) << endl; // 输出 int 类型的大小 cout << sizeof(f2()) << endl; // 输出 double 类型的大小 cout << sizeof(f3()) << endl; // 编译错误，因为 f3() 返回 void 类型 ``` 尝试使用 `sizeof` 获取函数指针或函数名称的大小是不允许的，会引发编译错误。 2. **类型名与括号**：在使用 `sizeof` 时，必须正确地使用括号。 - 示例： ```cpp cout << sizeof(int) << endl; // 正确，获取 int 类型的大小 cout << sizeof int << endl; // 错误，会被解释为 int sizeof(int)，除非定义了名为 sizeof 的 int 类型变量 ``` 3. **复合类型的大小**：对于数组和结构体等复合类型，`sizeof` 会返回整个类型的大小。 - 示例： ```cpp char a[] = "abcdef"; int b[20] = {3, 4}; char c[2][3] = {"aa", "bb"}; cout << sizeof(a) << endl; // 输出数组 a 的大小，包括结束符 '\0' cout << sizeof(b) << endl; // 输出数组 b 的总大小 cout << sizeof(c) << endl; // 输出二维字符数组 c 的总大小 ``` 4. **指针的大小**：无论指向什么类型的指针，其本身在32位系统中总是占用4个字节，在64位系统中占用8个字节。 - 示例： ```cpp cout << sizeof(string*) << endl; // 输出 string 指针的大小 cout << sizeof(int*) << endl; // 输出 int 指针的大小 cout << sizeof(char****) << endl; // 输出多级 char 指针的大小 ``` 5. **typedef 与 `sizeof`**：使用 `typedef` 定义的新类型与原有类型具有相同的大小。 - 示例： ```cpp typedef short WORD; typedef long DWORD; cout << (sizeof(short) == sizeof(WORD)) << endl; // 输出 1，表示两者的大小相同 cout << (sizeof(long) == sizeof(DWORD)) << endl; // 输出 1，表示两者的大小相同 ``` #### 四、`sizeof` 在不同平台的表现 - 在32位系统中，指针通常占用4个字节；而在64位系统中，指针通常占用8个字节。 - 对于数组，`sizeof` 返回整个数组的大小，包括所有元素的总和。 #### 五、总结 `sizeof` 是C++中非常有用的关键字，用于获取变量或类型的大小。正确理解和使用它可以避免很多潜在的问题。需要注意的是，`sizeof` 的行为在不同编译器和平台上可能会有所不同，因此编写代码时应该考虑到这些差异。此外，使用 `sizeof` 时还应注意常见的陷阱，如不正确的括号使用、对函数调用的误解等。遵循上述规则和建议可以帮助开发者更有效地利用 `sizeof` 来优化程序性能和内存使用。