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学习C++中如何使用sizeof函数

2023-07-12 12:51:13 深夜i -- --

C++ sizeof函数数据类型指针数组

在学习C++语言的时候，有一些常用的内置函数在编程中非常实用，其中包括 sizeof 函数。sizeof 函数可以获得变量、对象或者数据类型在内存中所占用的字节数，这是一个非常重要的功能函数，并且在很多场合都被广泛使用。

sizeof 函数的使用非常简单，其语法如下：


sizeof (typename)

其中，typename 可以是任何我们想要获取的数据类型或者变量或对象。例如，我们可以使用下面的代码来获取 int 类型在内存中所占用的字节数：


int num = 10;
size_t size = sizeof(num);
std::cout << "Size of int: " << size << std::endl;

这段代码将输出 "Size of int: 4"，因为 int 类型在大多数计算机中占用 4 个字节的空间。类似地，我们也可以使用 sizeof 函数来获取其他数据类型在内存中所占用的字节数，如 char、float、double 等。需要注意的是，不同的计算机平台和编译器可能会有不同的 byte 对齐方式，因此其结果可能会不同。

除了获取变量或对象的大小外，我们还可以使用 sizeof 获取数组占用的空间。例如，下面的代码将输出数组 arr 占用的总字节数：


int arr[10];
size_t size = sizeof(arr);
std::cout << "Size of array: " << size << std::endl;

这段代码将输出 "Size of array: 40"，因为数组 arr 有 10 个 int 类型元素，每个元素占用 4 个字节，因此总共占用 40 个字节的空间。

在使用 sizeof 函数时，需要注意一些细节。首先，sizeof 函数返回的是一个 size_t 类型的值，这个值是一个 unsigned 的整数类型。其次，由于 sizeof 函数是一个编译时计算的函数，因此它不能用于动态分配内存或者指针。例如，下面的代码是错误的：


int* ptr = new int[10];
size_t size = sizeof(ptr); // 错误！这里获取的是指针变量在内存中所占用的字节数，而不是指针指向的数组所占用的字节数。

最后，需要注意的是，在 C++ 中，由于类和结构体的大小可能取决于其成员变量的大小和对齐方式，因此使用 sizeof 来获取类或结构体的大小是非常有用的。例如，下面的代码将输出自定义结构体 MyStruct 占用的字节数：


struct MyStruct {
  int num;
  double value;
  char str[20];
};
MyStruct obj;
size_t size = sizeof(obj);
std::cout << "Size of MyStruct: " << size << std::endl;

这段代码将输出 "Size of MyStruct: 32"，因为 MyStruct 类型有一个 int 类型变量、一个 double 类型变量和一个长度为 20 的 char 数组，但是计算字节数时需要考虑对齐方式。在大多数计算机中，double 类型的变量需要对齐到 8 个字节的边界，因此在这个结构体中，我们需要插入 4 个字节的填充来对齐。因此总字节数为 32 个字节。

在学习 C++ 编程时，掌握 sizeof 函数的使用方法是非常关键的，因为它是一个常用的内置函数，并且在编写复杂的程序时经常需要使用。通过本文所介绍的知识点，相信大家已经能够掌握 sizeof 函数的基本用法，并且能够在实际编程中熟练运用。

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