认识 size_t 和指针类型的大小

1.size_t 占用的空间

size_t 概述： size_t 类型定义在 C++ 中的 cstddef 头文件中，该头文件文件是 C 标准库的头文件 stddef.h 的 C++ 版。它是一个与机器相关的 unsigned 整型类型，其大小足以保证存储内存中对象的大小。

size_t 由来：在 C++ 中，设计 size_t 是为了适应多个平台的 ，size_t 的引入增强了程序在不同平台上的可移植性。

size_t 大小：关于 size_t 占用的空间百度百科的描述是：经测试发现，在 32 位系统中 size_t 是 4 字节的，而在 64 位系统中，size_t 是 8 字节的，这样利用该类型可以增强程序的可移植性。

疑问：上面的描述看似很有道理，但是很多人在测试的时候发现，为什么测试环境明明是 64 位的系统，sizeof(size_t) 的值却等于 4 呢？而不是原本预期的 8。

本机环境是 Win7 64bits，使用 VS2017 来验证。

本机系统类型：

这里写图片描述

测试代码：

cout<<"sizeof(size_t)="<<sizeof(size_t)<<endl;

输出结果：

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疑问解答： 为什么会这样，我之前一直也弄不明白。原来网上说的size_t的大小由系统的位数决定是不准确的。那size_t的大小究竟是由什么决定的呢？

先看一下我刚刚测试代码的VS2017的编译配置。配置如下：

这里写图片描述

红色框中的Win32表示的是什么意思呢？原来Win32表示生成的程序是32bits。32bits的程序既可以在Windows 32bits的系统下运行，也可以在Windows 64bits的系统下运行。所以，我们配置生成的程序是32bits的，因此size_t就是unsigned int类型，大小为4个字节。

VC++中关于size_t类型的定义如下：

#ifdef  _WIN64
typedef unsigned __int64    size_t;
#else
typedef _W64 unsigned int   size_t;
#endif

其大概的意思就是size_t要么是unsigned int，要么是unsigned long int，那么按照上面的推理，修改编译选项为x64，生成64bits的程序，size_t的类型是不是就变成了unsigned long int了呢？我们来验证一下。

VS2017的编译配置更改如下：

这里写图片描述

同样的测试代码：

cout<<"sizeof(size_t)="<<sizeof(size_t)<<endl;

输出结果为：

这里写图片描述

正如预期的一样，size_t变成了unsigned long int ,占用8字节的内存空间。

总结：size_t的大小并非像很多网上描述的那样，其大小是由系统的位数决定的。size_t的大小是由你生成的程序类型决定的，只是生成的程序类型与系统的类型有一定关系。32bits的程序既可以在64bits的系统上运行，也可以在32bits的系统上运行。但是64bits的程序只能在64bits的系统上运行。然而我们编译的程序一般是32bits的，因此size_t的大小也就变成了4个字节。

2.指针的大小

指针用于存放地址，其大小有机器字长决定，如果是32位机器就是4字节的，如果是64位机器就是8字节的。这里的32位机器和64位机器指的是什么呢？CPU的架构决定了机器的类型，如果CPU是x86架构，那么就是32位的CPU，当然并非所有的x86架构的CPU都是32位的，比如intel的8086和8088就是16位的CPU。如果CPU是x86-64的架构，那么就是64位的CPU。CPU的位数是由其字长决定，字长表示CPU在同一时间中能够处理二进制数的位数叫字长。字长是由CPU中寄存器的位数决定的，并非由数据总线的宽度决定的，只是数据总线的宽度一般与CPU的位数相一致。

系统的位数依赖于CPU的位数，即32位的CPU不能装64位的系统，但是现在（2018年）的CPU基本上都是x86-64的CPU，都支持64位的系统。正如上面的讨论，如果编译生成的程序不是64位的，那么指针的大小依然是4个字节。

验证如下：

VS2017的编译配置如下：

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测试代码：

cout<<"sizeof(char*)="<<sizeof(char*)<<endl;

输出结果：

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更改编译配置，生成64位的程序，我们将得到预想的结果：

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