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C++中的尺寸[轉]

轉自：http://blog.csdn.net/arong1234/archive/2008/03/23/2210462.aspx

1. sizeof:返回類型的尺寸

 每個類型在編譯時都會決定自己的實例需要多少字節(jié)。在編譯后，該類型的所有對象占有的空間是一樣的，不會發(fā)生變化。因此，我們可以用sizeof來計算一個類型或者該類型的某個實例來得到尺寸信息。下面的代碼是等價的

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

無論我們用iVal還是int，上面的表達式都會返回int類型的尺寸（當然如前所說，iVal的尺寸和其類型尺寸永遠是一樣的)。

不熟悉sizeof的朋友往往會在處理指針時弄錯概念。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)組是等價的，但是事實嚴格起來并不如此。上面的代碼就會返回不同的結果。

對于iArray，它的類型是int[10]，是一個數(shù)組，sizeof計算其尺寸時，知道它包含10個元素，每個元素都時個整型，因此返回40。而對于p，它的類型是int*，指針的尺寸永遠是4，因此結果就是4。sizeof不會也不可能知道p實際指向10個元素的數(shù)組。

出現(xiàn)這個問題的原因有兩個：1. sizeof是在編譯時計算的，而new int[10]指向的數(shù)組是在運行時創(chuàng)建的，也就是說當sizeof(p)計算時，系統(tǒng)還不知道p會指向多少個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計算的是p自己的類型所占據(jù)的空間，而不是p指向的對象所占據(jù)的空間，可以說，p自己占據(jù)4個字節(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sizeof(*p)來得到40呢？很不幸，不行，原因是p的類型是int*，*p的類型是int，因此無法得到其是一個數(shù)組的事實。

實際上，這個尺寸信息是個運行時數(shù)據(jù)，作為C/C++語言而言，是無從知道這個信息的（因為C/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)在運行時中提供。在VC中，我們可以通過_msize得到。

2. 對齊問題

我們在訪問內存時，如果地址是按4字節(jié)對齊，則訪問效率會高很多。這個問題的原因在于訪問內存的硬件電路。一般情況下，地址總線總是按照對齊后的地址來訪問。例如你想得到0x00000001開始的4字節(jié)內容，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作為開始地址，獲得下一個四字節(jié)，在從中得到第一個字節(jié)，兩次組合出你想得到的內容。但是如果地址一開始就是對齊到0x00000000，則系統(tǒng)只要一次讀寫即可。

為了性能考慮，編譯器會對結構進行對齊處理。考慮下面的結構

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

直觀的講，這個結構的尺寸是sizeof(char)+sizeof(int)＝5,但是在實際編譯下，這個結構尺寸缺省是8，因為第二個域ivalue會被對齊到第四個字節(jié)。

在VC中，我們可以用pack預處理指令來禁止對齊調整。例如,下面代碼將使得結構尺寸更加緊湊，不會出現(xiàn)對齊到4字節(jié)問題：

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

對于這個pack指令的含義，大家可以查詢MSDN。請注意：除非你覺得必須這樣，不要輕易做這樣的調整，因為這將降低程序性能。目前比較常見的用法是：1. 這個結構需要被直接寫入文件 2. 這個結構需要通過網絡傳給其他程序。

注意：字節(jié)對齊是編譯時決定的，一旦決定不會再改變，因此即使有對齊的因素在，也不會出現(xiàn)一個結構在運行時尺寸發(fā)生變化的情況出現(xiàn)。

posted on 2008-05-25 21:53 isabc 閱讀(377) 評論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: C++基礎