发表于 2019-04-28 08:04:33   |   已被 访问: 322 次   |   分类于:   C语言   |   暂无评论

在C语言程序开发中，sizeof() 是一个常用，也是一个非常有用的关键字，程序员常常使用它来获取变量占用内存的字节数。

称 sizeof() 为“关键字”，是因为虽然 sizeof() 使用起来很像一个函数，但是它与函数还是有很大区别的，这一点本专栏之前的章节讨论过。

小技巧：避免“硬解码”造成的代码维护困难

例如下面这样的例子，请看相关C语言代码如下：

float x;
size_t size = sizeof(x);

size 就等于 x 在内存中占用的字节数。在固定的机器平台，变量 x 是 float 类型，占用的内存字节数是固定的，例如 float 类型在 pc 上常占用 4 字节内存空间。之所以不直接使用 4，而是使用 sizeof(x) 是为了方便以后的维护。可以想象，若以后发现 x 需要使用更长的数据类型 double 才能满足需求，只需将 float x; 修改为 double x; 就可以了，size 会自己适应修改。

其实不仅C语言，在其他语言的程序开发中，都有这样一个原则：尽可能的避免硬解码出现，尽可能的避免重复功能出现，这样才有利于后期的维护——万一需要修改代码，只需要修改一处。

sizeof() 获取数组长度的“陷阱”

很多时候，利用 sizeof() 还可以获取数组的长度，例如下面这两行C语言代码：

char str[128];
size_t len = sizeof(arr);

len 此时等于 128，也即数组 str 的长度。但是如果数组不是 char 型的，而是其他类型的，len 还等于数组长度吗？编写如下C语言程序：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[10];
    size_t len = sizeof(arr);
    printf("%ld\n", len;
    return 0;
}

编译并执行这段C语言代码，得到如下结果：

# gcc t.c
# ./a.out 
40

显然，len 并不等于 arr 的长度 10，而是等于 40。很多C语言初学者看到这里会感到迷惑，怎么回事？sizeof(数组名)不是等于数组长度的吗？

sizeof() 关键字从来就不是计算长度的关键字，而是获取变量占内存空间字节数的关键字，这一点要谨记。str 是一个长度为 128 的 char 型数组，它占用内存字节数恰好等于 128，是因为 str 的每一个元素都是 char 型的，而 char 型占用一个字节的内存空间，因此此时 str 占用内存字节数和它的长度恰好是相等的。

再来看数组 arr，它的长度等于 10，但是它的每个元素都是 int 型的，而在我的机器上 int 型变量占用 4 字节内存空间，所以 arr 一共占用 40 字节内存空间，因此 sizeof(arr) 等于 40，而不是 10。

获取数组长度的小技巧

现在知道 sizeof() 有时无法直接获取数组长度的原因了，我们完全可以如下定义一个方法，用于计算数组长度，相关C语言代码如下，请看：

#define    arr_len(x)      ( sizeof(x)/sizeof(*x) )

sizeof(数组名)计算的是整个数组占用的内存字节数，而 sizeof(* x) 等价于 sizeof(x[0])，也即数组第一个元素占用的内存字节数。因为数组中各个元素的类型是相同的，所以 sizeof(* x) 也可以认为是每一个数组元素占用的内存字节数。上述宏定义就相当于：

数组长度 = 数组所有元素占用内存字节数 / 每个元素占用内存字节数

这么看来， arr_len 就不难理解了。编写如下C语言程序测试一下 arr_len：

#include <stdio.h>
int main()
{
    char carr[10];
    int iarr[10];
    char *parr[10];

    printf("%ld %ld %ld\n", arr_len(carr), arr_len(iarr), arr_len(parr));

    return 0;
}

编译并执行上面这段C语言程序，得到如下输出：

# gcc t.c
# ./a.out 
10 10 10

显然，arr_len 计算其他类型数组的长度也不在话下。