C++学习笔记一.docx

1、C+学习笔记一C+学习笔记(一)-基础知识sizeof用法 分类： C+学习笔记 2009-12-27 23:39 2718人阅读 评论(11) 收藏 举报 sizeofsizeof操作符的作用是返回一个对象或类型名的长度，长度的单位是字节。返回值的类型是标准库命名为size_t的类型，size_t类型定义在cstddef头文件中，该头文件是C标准库的头文件stddef.h的C+版本。他是一个和机器相关的unsigned类型，其大小足以保证内存中对象的大小。1、什么是sizeof 首先看一下sizeof在msdn上的定义： The sizeof keyword gives the amount

2、 of storage, in bytes, associated with a variable or a type (including aggregate types). This keyword returns a value of type size_t. 看到return这个字眼，是不是想到了函数？错了，sizeof不是一个函数，你见过给一个函数传参数，而不加括号的吗？sizeof可以，所以sizeof不是函数。网上有人说sizeof是一元操作符，但是我并不这么认为，因为sizeof更像一个特殊的宏，它是在编译阶段求值的。举个例子：coutsizeof(int)endl; / 32

3、位机上int长度为4coutsizeof(1=2)endl; / = 操作符返回bool类型，相当于 coutsizeof(bool)endl; 在编译阶段已经被翻译为：cout4endl;cout1endl; 这里有个陷阱，看下面的程序：int a = 0;coutsizeof(a=3)endl;coutaendl; 输出为什么是4，0而不是期望中的4，3？就在于sizeof在编译阶段处理的特性。由于sizeof不能被编译成机器码，所以sizeof作用范围内，也就是()里面的内容也不能被编译，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，而代码也被替换为：int a

4、= 0;cout4endl;coutaendl; 所以，sizeof是不可能支持链式表达式的，这也是和一元操作符不一样的地方。 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。 2、sizeof的用法 sizeof有两种用法：（1）sizeof(object)也就是对对象使用sizeof，也可以写成sizeof object 的形式。（2）sizeof(typename)也就是对类型使用sizeof，注意这种情况下写成sizeof typename是非法的。下面举几个例子说明一下：int i = 2;coutsizeof(i)endl; / sizeof(

5、object)的用法，合理coutsizeof iendl; / sizeof object的用法，合理coutsizeof 2endl; / 2被解析成int类型的object, sizeof object的用法，合理coutsizeof(2)endl; / 2被解析成int类型的object, sizeof(object)的用法，合理coutsizeof(int)endl;/ sizeof(typename)的用法，合理coutsizeof intendl; / 错误！对于操作符，一定要加() 可以看出，加()是永远正确的选择。 结论：不论sizeof要对谁取值，最好都加上()。 3、数据

6、类型的sizeof （1）C+固有数据类型 32位C+中的基本数据类型，也就char,short int(short),int,long int(long),float,double, long double大小分别是：1，2，4，4，4，8, 10。 考虑下面的代码：coutsizeof(unsigned int) = sizeof(int)endl; / 相等，输出 1 unsigned影响的只是最高位bit的意义，数据长度不会被改变的。 结论：unsigned不能影响sizeof的取值。 （2）自定义数据类型 typedef可以用来定义C+自定义类型。考虑下面的问题：typedef sh

7、ort WORD;typedef long DWORD;cout(sizeof(short) = sizeof(WORD)endl; / 相等，输出1cout(sizeof(long) = sizeof(DWORD)endl; / 相等，输出1 结论：自定义类型的sizeof取值等同于它的类型原形。 （3）函数类型 考虑下面的问题：int f1()return 0;double f2()return 0.0;void f3() coutsizeof(f1()endl; / f1()返回值为int，因此被认为是intcoutsizeof(f2()endl; / f2()返回值为double，因此

8、被认为是doublecoutsizeof(f3()endl; / 错误！无法对void类型使用sizeofcoutsizeof(f1)endl; / 错误！无法对函数指针使用sizeof coutsizeof*f2endl; / *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， 4、指针问题 考虑下面问题：coutsizeof(string*)endl; / 4coutsizeof(int*)endl; / 4coutsizof(char*)endl; / 4 可以看到，不管是什么类型

9、的指针，大小都是4的，因为指针就是32位的物理地址。 结论：只要是指针，大小就是4。（64位机上要变成8也不一定）。 顺便唧唧歪歪几句，C+中的指针表示实际内存的地址。和C不一样的是，C+中取消了模式之分，也就是不再有small,middle,big,取而代之的是统一的flat。flat模式采用32位实地址寻址，而不再是c中的 segment:offset模式。举个例子，假如有一个指向地址 f000:8888的指针，如果是C类型则是8888(16位, 只存储位移，省略段)，far类型的C指针是f0008888(32位，高位保留段地址，地位保留位移),C+类型的指针是f8888(32位，相当于段

10、地址*16 + 位移，但寻址范围要更大)。 5、数组问题 考虑下面问题：char a = abcdef;int b20 = 3, 4;char c23 = aa, bb;coutsizeof(a)endl; / 7coutsizeof(b)endl; / 20*4coutsizeof(c)endl; / 6数组a的大小在定义时未指定，编译时给它分配的空间是按照初始化的值确定的，也就是7。c是多维数组，占用的空间大小是各维数的乘积，也就是6。可以看出，数组的大小就是他在编译时被分配的空间，也就是各维数的乘积*数组元素的大小。 结论：数组的大小是各维数的乘积*数组元素的大小。 这里有一个陷阱：in

11、t *d = new int10; coutsizeof(d)endl; / 4 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)的值是4。 再考虑下面的问题：double* (*a)36;coutsizeof(a)endl; / 4coutsizeof(*a)endl; / 72coutsizeof(*a)endl; / 24coutsizeof(*a)endl; / 4coutsizeof(*a)endl; / 8 a是一个很奇怪的定义，他表示一个指向 double*36类型数组的指针。既然是指针，所以sizeof(a)就是4。 既然a是执行double*36类型的

12、指针，*a就表示一个double*36的多维数组类型，因此sizeof(*a)=3*6*sizeof(double*)=72。同样的，*a表示一个double*6类型的数组，所以sizeof(*a)=6*sizeof(double*)=24。*a就表示其中的一个元素，也就是double*了，所以sizeof(*a)=4。至于*a，就是一个double了，所以sizeof(*a)=sizeof(double)=8。6、向函数传递数组的问题 考虑下面的问题：#include using namespace std; int Sum(int i)int sumofi = 0;for (int j =

13、 0; j sizeof(i)/sizeof(int); j+) /实际上，sizeof(i) = 4sumofi += ij;return sumofi; int main()int allAges6 = 21, 22, 22, 19, 34, 12;coutSum(allAges)endl;system(pause);return 0; Sum的本意是用sizeof得到数组的大小，然后求和。但是实际上，传入自函数Sum的，只是一个int 类型的指针，所以sizeof(i)=4，而不是24，所以会产生错误的结果。解决这个问题的方法使是用指针或者引用。 使用指针的情况：int Sum(int

14、(*i)6)int sumofi = 0;for (int j = 0; j sizeof(*i)/sizeof(int); j+) /sizeof(*i) = 24sumofi += (*i)j;return sumofi; int main()int allAges = 21, 22, 22, 19, 34, 12;coutSum(&allAges)endl;system(pause);return 0;在这个Sum里，i是一个指向i6类型的指针，注意，这里不能用int Sum(int (*i)声明函数，而是必须指明要传入的数组的大小，不然sizeof(*i)无法计算。但是在这种情况下，再

15、通过sizeof来计算数组大小已经没有意义了，因为此时大小是指定为6的。使用引用的情况和指针相似： int Sum(int (&i)6)int sumofi = 0;for (int j = 0; j sizeof(i)/sizeof(int); j+)sumofi += ij;return sumofi; int main()int allAges = 21, 22, 22, 19, 34, 12;coutSum(allAges)endl;system(pause);return 0;这种情况下sizeof的计算同样无意义，所以用数组做参数，而且需要遍历的时候，函数应该有一个参数来说明数组的

16、大小，而数组的大小在数组定义的作用域内通过sizeof求值。因此上面的函数正确形式应该是：#include using namespace std; int Sum(int *i, unsigned int n)int sumofi = 0;for (int j = 0; j n; j+)sumofi += ij;return sumofi; int main()int allAges = 21, 22, 22, 19, 34, 12;coutSum(i, sizeof(allAges)/sizeof(int)endl;system(pause);return 0; 7、字符串的sizeof和

17、strlen 考虑下面的问题： char a = abcdef;char b20 = abcdef;string s = abcdef; coutstrlen(a)endl; / 6，字符串长度coutsizeof(a)endl; / 7，字符串容量coutstrlen(b)endl; / 6，字符串长度coutstrlen(b)endl; / 20，字符串容量coutsizeof(s)endl; / 12, 这里不代表字符串的长度，而是string类的大小coutstrlen(s)endl; / 错误！s不是一个字符指针。 a1 = /0;coutstrlen(a)endl; / 1cout

18、sizeof(a)endl; / 7，sizeof是恒定的 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，他是在运行阶段执行的，而sizeof是得到数据的大小，在这里是得到字符串的容量。所以对同一个对象而言，sizeof的值是恒定的。string是C+类型的字符串，他是一个类，所以sizeof(s)表示的并不是字符串的长度，而是类string的大小。strlen(s)根本就是错误的，因为strlen的参数是一个字符指针，如果想用strlen得到s字符串的长度，应该使用sizeof(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，s

19、tring类提供了自己的成员函数来得到字符串的容量和长度，分别是Capacity()和Length()。string封装了常用了字符串操作，所以在C+开发过程中，最好使用string代替C类型的字符串。 我注：关于sizeof(string)，好像不同的实现返回的结果不一样：DevCPP：4VS2005：328、从union的sizeof问题看cpu的对界 考虑下面问题：（默认对齐方式） union udouble a;int b; union u2char a13;int b; union u3char a13;char b; coutsizeof(u)endl; / 8coutsizeof

20、(u2)endl; / 16coutsizeof(u3)endl; / 13 都知道union的大小取决于它所有的成员中，占用空间最大的一个成员的大小。所以对于u来说，大小就是最大的double类型成员a了，所以sizeof(u)=sizeof(double)=8。但是对于u2和u3，最大的空间都是char13类型的数组，为什么u3的大小是13，而u2是16呢？关键在于u2中的成员int b。由于int类型成员的存在，使u2的对齐方式变成4，也就是说，u2的大小必须在4的对界上，所以占用的空间变成了16（最接近13的对界）。 结论：复合数据类型，如union，struct，class的对齐方式

21、为成员中对齐方式最大的成员的对齐方式。 顺便提一下CPU对界问题，32的C+采用8位对界来提高运行速度，所以编译器会尽量把数据放在它的对界上以提高内存命中率。对界是可以更改的，使用#pragma pack(x)宏可以改变编译器的对界方式，默认是8。C+固有类型的对界取编译器对界方式与自身大小中较小的一个。例如，指定编译器按2对界，int类型的大小是4，则int的对界为2和4中较小的2。在默认的对界方式下，因为几乎所有的数据类型都不大于默认的对界方式8（除了long double），所以所有的固有类型的对界方式可以认为就是类型自身的大小。更改一下上面的程序： #pragma pack(2)uni

22、on u2char a13;int b; union u3char a13;char b;#pragma pack(8) coutsizeof(u2)endl; / 14coutsizeof(u3)endl; / 13 由于手动更改对界方式为2，所以int的对界也变成了2，u2的对界取成员中最大的对界，也是2了，所以此时sizeof(u2)=14。 结论：C+固有类型的对界取编译器对界方式与自身大小中较小的一个。 9、struct的sizeof问题 因为对齐问题使结构体的sizeof变得比较复杂，看下面的例子：(默认对齐方式下) struct s1char a;double b;int c;c

23、har d; ; struct s2char a;char b;int c;double d; coutsizeof(s1)endl; / 24coutsizeof(s2)endl; / 16 同样是两个char类型，一个int类型，一个double类型，但是因为对界问题，导致他们的大小不同。计算结构体大小可以采用元素摆放法，我举例子说明一下：首先，CPU判断结构体的对界，根据上一节的结论，s1和s2的对界都取最大的元素类型，也就是double类型的对界8。然后开始摆放每个元素。对于s1，首先把a放到8的对界，假定是0，此时下一个空闲的地址是1，但是下一个元素d是double类型，要放到8的对

24、界上，离1最接近的地址是8了，所以d被放在了8，此时下一个空闲地址变成了16，下一个元素c的对界是4，16可以满足，所以c放在了16，此时下一个空闲地址变成了20，下一个元素d需要对界1，也正好落在对界上，所以d放在了20，结构体在地址21处结束。由于s1的大小需要是8的倍数，所以21-23的空间被保留，s1的大小变成了24。对于s2，首先把a放到8的对界，假定是0，此时下一个空闲地址是1，下一个元素的对界也是1，所以b摆放在1，下一个空闲地址变成了2；下一个元素c的对界是4，所以取离2最近的地址4摆放c，下一个空闲地址变成了8，下一个元素d的对界是8，所以d摆放在8，所有元素摆放完毕，结构体

25、在15处结束，占用总空间为16，正好是8的倍数。 这里有个陷阱，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 s1char a8; struct s2double d; struct s3s1 s;char a; struct s4s2 s;char a; ; coutsizeof(s1)endl; / 8coutsizeof(s2)endl; / 8coutsizeof(s3)endl; / 9coutsizeof(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

26、差异。 所以，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。 10、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 s1int i: 8;int j: 4;double b;int a:3; struct s2int i;int j;double b;int a; struct s3int i;int j;int a;double b; struct s4int i: 8;int j: 4;int a:3;double b; couts

27、izeof(s1)endl; / 24coutsizeof(s2)endl; / 24coutsizeof(s3)endl; / 24coutsizeof(s4)endl; / 16 可以看到，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。c语言中判断数据类型长度符用法 sizeof(类型说明符，数组名或表达式);或 sizeof 变量名1. 定义：sizeof是C/C+中的一个操作符（operator）是也，简单的说其作用就是返回一个对象或者类型所占的内存字节数。MSDN上的解释为：The sizeof keyword gives the amount of storage, in bytes, associated with a variable or a type (including aggregate types). This keyword returns a value of type size_t.其返回值类型为size_t，在头文件stddef.h中定义。这是一个依赖于编译系统的值，一般定