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社区首页 >专栏 >【C语言】sizeof 关键字详解

【C语言】sizeof 关键字详解

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LuckiBit
发布2024-12-10 11:03:59
发布2024-12-10 11:03:59
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C语言 sizeof 关键字详解

sizeof 关键字在C语言中用于计算数据类型或变量所占的内存大小(以字节为单位)。它是一个编译时操作符,能够用于任何数据类型,包括基本类型、自定义类型、数组、结构体和指针等。以下是对 sizeof 关键字的详细讲解,包括其用法、示例和注意事项。

1. sizeof 关键字的基本概念

sizeof 是一个操作符,用于获取数据类型或变量在内存中占用的字节数。它的返回值是 size_t 类型,这是一种无符号整数类型,定义在 <stddef.h> 头文件中。

1.1 基本语法

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sizeof(type)  // 用于数据类型
sizeof(variable)  // 用于变量
  • type:数据类型,可以是基本数据类型、派生数据类型(如指针、数组)、自定义数据类型(如结构体、联合体)等。
  • variable:变量名,用于计算该变量在内存中所占的字节数。

1.2 使用示例

代码语言:c
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#include <stdio.h>

int main() {
    int a;
    double b;
    char c;

    printf("Size of int: %zu bytes\n", sizeof(int));        // 输出: 4 或 2(取决于平台)
    printf("Size of double: %zu bytes\n", sizeof(double));  // 输出: 8
    printf("Size of char: %zu bytes\n", sizeof(char));      // 输出: 1
    printf("Size of variable a: %zu bytes\n", sizeof(a));   // 输出: 4 或 2(取决于平台)
    printf("Size of variable b: %zu bytes\n", sizeof(b));   // 输出: 8
    printf("Size of variable c: %zu bytes\n", sizeof(c));   // 输出: 1

    return 0;
}

2. sizeof 的实际应用

2.1 数组的大小

sizeof 可以用于计算数组在内存中占用的总字节数和数组中元素的个数。

代码语言:c
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#include <stdio.h>

int main() {
    int arr[10];

    printf("Size of array: %zu bytes\n", sizeof(arr));                  // 输出: 40 或 20(取决于平台)
    printf("Number of elements in array: %zu\n", sizeof(arr) / sizeof(arr[0])); // 输出: 10

    return 0;
}

2.2 结构体的大小

sizeof 可以用于计算结构体在内存中占用的字节数,这包括结构体内各成员所占的字节数和可能的内存对齐填充字节。

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#include <stdio.h>

struct MyStruct {
    int i;
    double d;
    char c;
};

int main() {
    struct MyStruct s;

    printf("Size of struct: %zu bytes\n", sizeof(struct MyStruct)); // 可能输出: 16 或 24(取决于内存对齐)
    printf("Size of variable s: %zu bytes\n", sizeof(s));           // 可能输出: 16 或 24(取决于内存对齐)

    return 0;
}

2.3 指针的大小

sizeof 可以用于计算指针在内存中占用的字节数。指针的大小通常与平台的位数有关(32位平台上是4字节,64位平台上是8字节)。

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#include <stdio.h>

int main() {
    int *p;

    printf("Size of pointer: %zu bytes\n", sizeof(p)); // 输出: 4 或 8(取决于平台)

    return 0;
}

3. 注意事项

注意事项

描述

示例

编译时计算

sizeof 是在编译时计算的操作符,不会在运行时产生额外开销。

sizeof(int)

不计算动态分配内存的大小

sizeof 不会计算动态分配内存(如 malloc)的大小。

sizeof(ptr) 返回指针本身的大小

数组退化为指针

在函数参数中,数组会退化为指针,使用 sizeof 得到的是指针的大小。

sizeof(arr) 在函数中返回指针大小

内存对齐

结构体大小可能由于内存对齐而大于各成员大小之和。

sizeof(struct MyStruct)

4. 示例:使用 sizeof 关键字

以下是一个综合示例,展示了 sizeof 关键字在不同数据类型和变量上的应用。

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct MyStruct {
    int i;
    double d;
    char c;
};

void print_size() {
    int arr[10];
    struct MyStruct s;
    int *ptr = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);

    printf("Size of int: %zu bytes\n", sizeof(int));
    printf("Size of double: %zu bytes\n", sizeof(double));
    printf("Size of char: %zu bytes\n", sizeof(char));
    printf("Size of array: %zu bytes\n", sizeof(arr));
    printf("Number of elements in array: %zu\n", sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));
    printf("Size of struct: %zu bytes\n", sizeof(struct MyStruct));
    printf("Size of variable s: %zu bytes\n", sizeof(s));
    printf("Size of pointer: %zu bytes\n", sizeof(ptr));

    free(ptr);
}

int main() {
    print_size();
    return 0;
}

编译和执行

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gcc -o my_program main.c
./my_program

输出结果(具体数值可能因平台不同而异):

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Size of int: 4 bytes
Size of double: 8 bytes
Size of char: 1 bytes
Size of array: 40 bytes
Number of elements in array: 10
Size of struct: 16 bytes
Size of variable s: 16 bytes
Size of pointer: 8 bytes

5. 总结

sizeof 关键字在C语言中用于计算数据类型或变量在内存中占用的字节数。它是一个编译时操作符,对性能没有影响。sizeof 可以用于基本数据类型、数组、结构体、指针等,了解和正确使用 sizeof 对于内存管理和调试程序非常重要。

6. 结束语

本节内容已经全部介绍完毕,希望通过这篇文章,大家对 sizeof 关键字区别有了更深入的理解和认识。

感谢各位的阅读和支持,如果觉得这篇文章对你有帮助,请不要吝惜你的点赞和评论,这对我们非常重要。再次感谢大家的关注和支持

原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

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目录
  • C语言 sizeof 关键字详解
    • 1. sizeof 关键字的基本概念
      • 1.1 基本语法
      • 1.2 使用示例
    • 2. sizeof 的实际应用
      • 2.1 数组的大小
      • 2.2 结构体的大小
      • 2.3 指针的大小
    • 3. 注意事项
    • 4. 示例:使用 sizeof 关键字
    • 5. 总结
    • 6. 结束语
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