C++基础系列六：sizeof 操作符

sizeof 操作符的作用是返回一个对象或类型名的长度，返回值的类型是size_t。size_t是标准库中的类型，定义在cstddef头文件中，该文件是C标准库的头文件stddef.h的C++版本，它是一个与机器相关的unsigned类型，其大小足以保证存储内存中的对象的大小。

（1）sizeof 操作符的用法

sizeof的结果是编译时常量，它的使用有三种形式：

a. sizeof (type name)

b. sizeof (expr)

c. sizeof expr

b,c中返回的结果都不是expr的值，而是expr的结果的类型的长度，因此，对于sizeof *p，即使p指向一个无效地址，结果也是合法的，因为他计算的是p指向的对象对应的类型长度。

sizeof的结果与类型的关系：

i. 对char类型或者值为char类型的表达式做sizeof的结果都为1；

ii. 对引用类型做sizeof操作的结果将返回存放此引用类型对象所需的内存空间的大小；

iii. 对指针做sizeof操作将返回存放指针所需的内存大小；如果要获取指针所指向对象的类型大小，则必须对指针解引用；

iv. 对数组做sizeof操作等效于对其元素类型做sizeof的结果乘上数组元素的个数。

示例代码如下：

#include<iostream>
  using namespace std;
  #include<cstdlib>
  
  void GetLengthInnerType()
  {
      size_t cRes = sizeof (char);
      size_t bRes = sizeof (bool);
      size_t wcRes = sizeof (wchar_t);
      size_t iRes = sizeof (int);
      size_t lRes = sizeof (long int);
      size_t fRes = sizeof (float);
      size_t dRes = sizeof (double);
      size_t ldRes = sizeof (long double);
      
  
      cout<<"char:"<<cRes<<endl<<"bool:"<<bRes<<endl<<"wchar_t:"<<wcRes<<endl<<"int:"<<iRes<<endl
          <<"long:"<<lRes<<endl<<"float:"<<fRes<<endl<<"double:"<<dRes<<endl<<"long double:"<<ldRes<<endl;
  }
  
  void main()
  {
      GetLengthInnerType();
  
      int a = 2;
      double b = 4.1;
  
      int& aa = a;
      double& bb = b;
  
      cout<<"sizeof aa:"<<sizeof aa<<endl;
      cout<<"sizeof bb:"<<sizeof bb<<endl;
  
      int* pa = &a;
      double* pb = &b;
  
      cout<<"sizeof pa:"<<sizeof pa<<endl;
      cout<<"sizeof pb:"<<sizeof pb<<endl;
  
      cout<<"sizeof *pa:"<<sizeof *pa<<endl;
      cout<<"sizeof *pb:"<<sizeof *pb<<endl;
  
      system("pause");
  }

 上面的代码执行结果：

char:1
bool:1
wchar_t:2
int:4
long:4
float:4
double:8
long double:8
sizeof aa:4
sizeof bb:8
sizeof pa:4
sizeof pb:4
sizeof *pa:4
sizeof *pb:8
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（2）sizeof和strlen的区别

strlen执行的是一个计数器的工作，它从内存的某个位置开始扫描，直到碰到第一个字符串结束符''为止，然后返回计数器值。

sizeof是操作符，它以字节的形式给出了其操作数的存储大小，操作数可以是类型也可以是表达式，操作数的存储大小由操作数的类型决定。

二者的区别可以概括如下：

a. sizeof 后如果是类型，则必须加括号，如果是表达式，则不需要；strlen是函数，必须有括号。

b. sizeof 返回值为size_t，它在头文件中typedef为unsigned int类型，该类型保证能够容纳所建立的最大对象的字节大小；strlen返回值为int类型。

c. sizeof 的操作数可以为类型，或者函数，为函数时返回的是函数返回值类型的大小；而strlen参数则必须为以''结束的char*类型的字符串。

d. 用数组名做sizeof 参数时不退化，而如果作为strlen参数就退化为指针，如下的代码：

char a[10] = {'c'};
size_t m = sizeof a;//result:10
int n = strlen(a);//result:1

e. sizeof 在编译的时候计算，因而可以用sizeof(expr)定义数组维数，而strlen则是在运行期计算。

f. sizeof 不能返回动态数组的大小，strlen只关心数组实际的内容，如下代码：

char* parr = new char[10];
cout<<"strlen(parr):"<<strlen(parr)<<endl; 
cout<<"sizeof parr:"<<sizeof parr<<endl;  
cout<<"sizeof *parr:"<<sizeof *parr<<endl;

得到的结果如下，根据strlen计算的原理，不能确定strlen(parr)的值，因为无法确定字符串终止的位置，所以得到的是一个随机值；而使用sizeof parr时，parr为指针，故而结果为4；parr解引用得到的是第一个字符，所以sizeof *parr返回的是第一个字符的类型大小，即为1.

strlen(parr):24
sizeof parr:4
sizeof *parr:1