目录
- 1. 基本用法
- (1) 基本数据类型
- (2) 变量
- (3) 数组
- (4) 指针
- 2. 特殊用法
- (1) 结构体与内存对齐
- (2) 动态内存分配
- (3) 表达式
- 3. 注意事项
- 1)sizeof 与 strlen 的区别:
- 2)变长数组(VLA):
- 3)不要误用:
- 4. 常见问题示例
- (1) 指针与数组的混淆
- (2) 结构体内存对齐
在C语言中,sizeof 是一个 编译时运算符,用于计算变量、数据类型或表达式在 内存中所占的字节数。它不是一个函数, 不需要在运行时执行,且 结果是编译时确定的常量(除非操作数是变长数组,VLA)。
1. 基本用法
(1) 基本数据类型
printf("int 大小: %zu\n", sizeof(int)); // 通常为4字节(32/64位系统)
printf("char 大小: %zu\n", sizeof(char)); // 固定为1字节
printf("double 大小: %zu\n", sizeof(double)); // 通常为8字节
(2) 变量
int a = 10;
double b;
printf("变量a的大小: %zu\n", sizeof(a)); // 等价于 sizeof(int)
printf("变量b的大小: %zu\n", sizeof b); // 括号可省略(仅对变量)
(3) 数组
计算整个数组的总字节数:
int arr[10];
printf("数组总大小: %zu\n", sizeof(arr)); // 10 * sizeof(int)
计算数组元素个数:
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // 10
(4) 指针
指针的大小与指向的数据类型无关,仅取决于系统架构:
int *p;
char *str;
printf("指针p的大小: %zu\n", sizeof(p)); // 32位系统为4字节,64位系统为8字节
printf("指针str的大小: %zu\n", sizeof(str)); // 同上
2. 特殊用法
(1) 结构体与内存对齐
结构体的大小可能因内存对齐规则而大于成员大小的简单相加:
struct Example {char c; // 1字节(对齐到4字节)int i; // 4字节double d; // 8字节
};
printf("结构体大小: %zu\n", sizeof(struct Example));
// 输出可能是 1 + 3(填充) +4 +8 = 16字节(对齐到8字节边界)
(2) 动态内存分配
sizeof 无法直接获取动态分配内存的大小:
int *p = malloc(10 * sizeof(int));
printf("p的大小: %zu\n", sizeof(p)); // 输出指针的大小(如8字节),而非分配的内存大小!
(3) 表达式
计算表达式结果类型的字节数(表达式不会被执行):
int x = 0;
printf("表达式大小: %zu\n", sizeof(x + 3.14)); // 等价于 sizeof(double)
3. 注意事项
1)sizeof 与 strlen 的区别:
- sizeof 计算内存大小(包括字符串的终止符 \0);
- strlen 计算字符串长度(不包含 \0)。
char str[] = "hello";
printf("sizeof(str): %zu\n", sizeof(str)); // 输出6(5字符 + \0)
printf("strlen(str): %zu\n", strlen(str)); // 输出5
2)变长数组(VLA):
C99支持变长数组,此时 sizeof 的结果在运行时计算:
int n = 10;
int vla[n];
printf("VLA大小: %zu\n", sizeof(vla)); // 输出10 * sizeof(int)
类型转换:
sizeof 的结果类型是 size_t(无符号整数),打印时使用 %zu:printf("size_t大小: %zu\n", sizeof(size_t)); // 通常为8(64位系统)
3)不要误用:
- sizeof(指针) 返回指针的大小,而非指向数据的大小!
- sizeof 无法获取动态数组或堆内存的实际大小。
4. 常见问题示例
(1) 指针与数组的混淆
void func(int arr[]) {// arr 退化为指针!printf("函数内数组大小: %zu\n", sizeof(arr)); // 输出指针大小(如8字节)
}int main() {int arr[10];printf("main中数组大小: %zu\n", sizeof(arr)); // 输出40(假设int为4字节)func(arr);
}
(2) 结构体内存对齐
struct A {char a; // 1字节int b; // 4字节(对齐到4字节边界)short c; // 2字节(对齐到2字节边界)
};
// 总大小:1 + 3(填充) +4 +2 +2(填充) = 12字节(对齐到4字节)
printf("struct A大小: %zu\n", sizeof(struct A));
总结
用法 | 示例 | 说明 |
---|---|---|
基本类型大小 | sizeof(int) | 返回类型的字节数 |
变量大小 | sizeof(a) | 等价于变量类型的 sizeof |
数组总大小 | sizeof(arr) | 数组元素个数 × 单个元素大小 |
指针大小 | sizeof(int*) | 取决于系统架构(4或8字节) |
结构体大小 | sizeof(struct Example) | 考虑内存对齐规则 |
合理使用 sizeof 可以避免硬编码数据类型大小,增强代码的可移植性。