4.9 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。sizeof运算符满足右结合律,其所得的值是一个size_t类型(参见3.5.2节,第116页)的常量表达式(参见2.4.4节,第65页)。运算符的运算对象有两种形式:
- sizeof (type)
- sizeof expr
在第二种形式中,sizeof返回的是表达式结果类型的大小。与众不同的一点是,sizeof并不实际计算其运算对象的值:
- 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
这些例子中最有趣的一个是sizeof *p。首先,因为sizeof满足右结合律并且与*运算符的优先级一样,所以表达式按照从右向左的顺序组合。也就是说,它等价于sizeof(*p)。其次,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(参见2.3.2节,第52页)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++(www.cppentry.com)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:
对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。
对指针执行sizeof运算得到指针本身所占空间的大小。
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。
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。
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。
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:
- // 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,参见2.4.4节(第65页)
因为sizeof的返回值是一个常量表达式,所以我们可以用sizeof的结果声明数组的维度。
4.9节练习
练习4.28:编写一段程序,输出每一种内置类型所占空间的大小。
练习4.29:推断下面代码的输出结果并说明理由。实际运行这段程序,结果和你想象的一样吗?如果不一样,为什么?
- int x[10]; int *p = x;
- cout << sizeof(x)/sizeof(*x) << endl;
- cout << sizeof(p)/sizeof(*p) << endl;
练习4.30:根据4.12中的表(第166页),在下述表达式的适当位置加上括号,使得加上括号之后表达式的含义与原来的含义相同。
(a) sizeof x + y (b) sizeof p->mem[i]
(c) sizeof a < b (d) sizeof f()