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C++中的尺寸[轉(zhuǎn)]

轉(zhuǎn)自：http://blog.csdn.net/arong1234/archive/2008/03/23/2210462.aspx

1. sizeof:返回類(lèi)型的尺寸

 每個(gè)類(lèi)型在編譯時(shí)都會(huì)決定自己的實(shí)例需要多少字節(jié)。在編譯后，該類(lèi)型的所有對(duì)象占有的空間是一樣的，不會(huì)發(fā)生變化。因此，我們可以用sizeof來(lái)計(jì)算一個(gè)類(lèi)型或者該類(lèi)型的某個(gè)實(shí)例來(lái)得到尺寸信息。下面的代碼是等價(jià)的

int iVal;
//sizeof type
sizeof(int)
//sizeof instance
sizeof(iVal)

無(wú)論我們用iVal還是int，上面的表達(dá)式都會(huì)返回int類(lèi)型的尺寸（當(dāng)然如前所說(shuō)，iVal的尺寸和其類(lèi)型尺寸永遠(yuǎn)是一樣的)。

不熟悉sizeof的朋友往往會(huì)在處理指針時(shí)弄錯(cuò)概念。考慮下面代碼：

int iArray[10];
int sizeofArray=sizeof(iArray);

int * p= new int[10];
int sizeofPointer = sizeof(p);

在很多人心目中，指針和數(shù)組是等價(jià)的，但是事實(shí)嚴(yán)格起來(lái)并不如此。上面的代碼就會(huì)返回不同的結(jié)果。

對(duì)于iArray，它的類(lèi)型是int[10]，是一個(gè)數(shù)組，sizeof計(jì)算其尺寸時(shí)，知道它包含10個(gè)元素，每個(gè)元素都時(shí)個(gè)整型，因此返回40。而對(duì)于p，它的類(lèi)型是int*，指針的尺寸永遠(yuǎn)是4，因此結(jié)果就是4。sizeof不會(huì)也不可能知道p實(shí)際指向10個(gè)元素的數(shù)組。

出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題的原因有兩個(gè)：1. sizeof是在編譯時(shí)計(jì)算的，而new int[10]指向的數(shù)組是在運(yùn)行時(shí)創(chuàng)建的，也就是說(shuō)當(dāng)sizeof(p)計(jì)算時(shí)，系統(tǒng)還不知道p會(huì)指向多少個(gè)int元素，自然也不可能知道它指向的數(shù)組占有多少字節(jié)。2. sizeof計(jì)算的是p自己的類(lèi)型所占據(jù)的空間，而不是p指向的對(duì)象所占據(jù)的空間，可以說(shuō)，p自己占據(jù)4個(gè)字節(jié)，而p指向的空間占40字節(jié)。

在這種概念下，我們是不是可以通過(guò)sizeof(*p)來(lái)得到40呢？很不幸，不行，原因是p的類(lèi)型是int*，*p的類(lèi)型是int，因此無(wú)法得到其是一個(gè)數(shù)組的事實(shí)。

實(shí)際上，這個(gè)尺寸信息是個(gè)運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)，作為C/C++語(yǔ)言而言，是無(wú)從知道這個(gè)信息的（因?yàn)镃/C++指針不包含這種信息），要得到它，唯一的辦法是指望操作系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)中提供。在VC中，我們可以通過(guò)_msize得到。

2. 對(duì)齊問(wèn)題

我們?cè)谠L問(wèn)內(nèi)存時(shí)，如果地址是按4字節(jié)對(duì)齊，則訪問(wèn)效率會(huì)高很多。這個(gè)問(wèn)題的原因在于訪問(wèn)內(nèi)存的硬件電路。一般情況下，地址總線總是按照對(duì)齊后的地址來(lái)訪問(wèn)。例如你想得到0x00000001開(kāi)始的4字節(jié)內(nèi)容，系統(tǒng)首先需要以0x00000000讀4字節(jié)，然后從中取得3字節(jié)，然后在用0x00000004作為開(kāi)始地址，獲得下一個(gè)四字節(jié)，在從中得到第一個(gè)字節(jié)，兩次組合出你想得到的內(nèi)容。但是如果地址一開(kāi)始就是對(duì)齊到0x00000000，則系統(tǒng)只要一次讀寫(xiě)即可。

為了性能考慮，編譯器會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)齊處理。考慮下面的結(jié)構(gòu)

struct aStruct
...{
               char cValue;
               int    iValue;
};

直觀的講，這個(gè)結(jié)構(gòu)的尺寸是sizeof(char)+sizeof(int)＝5,但是在實(shí)際編譯下，這個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸缺省是8，因?yàn)榈诙€(gè)域ivalue會(huì)被對(duì)齊到第四個(gè)字節(jié)。

在VC中，我們可以用pack預(yù)處理指令來(lái)禁止對(duì)齊調(diào)整。例如,下面代碼將使得結(jié)構(gòu)尺寸更加緊湊，不會(huì)出現(xiàn)對(duì)齊到4字節(jié)問(wèn)題：

#pragma pack(1)
struct aStruct...{
     char cValue;
    int     iValue;
};
#pragma pack()

對(duì)于這個(gè)pack指令的含義，大家可以查詢MSDN。請(qǐng)注意：除非你覺(jué)得必須這樣，不要輕易做這樣的調(diào)整，因?yàn)檫@將降低程序性能。目前比較常見(jiàn)的用法是：1. 這個(gè)結(jié)構(gòu)需要被直接寫(xiě)入文件 2. 這個(gè)結(jié)構(gòu)需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳給其他程序。

注意：字節(jié)對(duì)齊是編譯時(shí)決定的，一旦決定不會(huì)再改變，因此即使有對(duì)齊的因素在，也不會(huì)出現(xiàn)一個(gè)結(jié)構(gòu)在運(yùn)行時(shí)尺寸發(fā)生變化的情況出現(xiàn)。

posted on 2008-05-25 21:53 isabc 閱讀(370) 評(píng)論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類(lèi): C++基礎(chǔ)