C 语言的 sizeof 运算符的用法

sizeof 运算符是 C 的内置运算符, 作用于一个具体的标识符或一个数据类型关键字, 返回以字节表示的该运算对象占用的内存空间.

作用于具体的标识符时可以不加括号, 作用于数据类型关键字时必须加括号.

C 标准只规定 sizeof 返回一个无符号整型, 在不同的实现中可能是 unsigned int 或 unsigned long 类型, 因此用 printf() 输出时对应的转换说明可能是 %ud 或 %lu, 要根据具体实现来定, 这严重影响了编程效率和代码的可移植性.

C 提供了可移植性更好的 size_t 类型作为 sizeof 的返回值类型. size_t 不是一个新的类型, 而是使用 typedef 机制定义的类型. 在头文件 stddef.h (在包含 stdio.h 头文件时已将其包含在其中)中, 把 size_t 定义为 sizeof 的返回值类型, 这被称为底层类型 (underlying type), 同时规定 printf() 使用 z 修饰符表示打印 size_t 类型.

头文件中使用 typedef 将size_t 作为 unsigned int 或 unsigned long 的别名. 在使用 size_t 时编译器会自动根据不同系统进行替换.

C99 新增 %zd 作为 printf() 显示 size_t 类型的值, 如果不支持可以用 %u 或 %lu. 具体是换成哪一种应根据具体的实现来确定.

整个 sizeof 表达式被视为整型常量.

// sizeof的一个示例
#include
#include
#define GREET "hello"
int main(void)
{
	char name[10];
	
	printf("Enter your name: ");
	scanf("%s" , name);                                          // 给字符数组赋值
	printf("Your name is %s.\n" , name);                         // 输出字符数组
	printf("name array occupies %zd bytes.\n", sizeof name);     // 打印字符数组占用的字节数
	printf("name string has %zd characters.\n" , strlen(name));  // 打印字符串所含有的字符个数, 不包括最后的空字符, strlen()函数的返回值也用%zd作为转换说明
	printf("GREET string has %zd characters.\n" , strlen(GREET)); // strlen()不包括最后的空字符
	printf("GREET string occupies %zd bytes.\n" , sizeof(GREET)); // sizeof计算所有的字节数，所以包括字符串最后的空字符
	
    return 0;
}

结果:

Enter your name: coldbug
Your name is coldbug.
name array occupies 10 bytes.
name string has 7 characters.
GREET string has 5 characters.
GREET string occupies 6 bytes.

// sizeof的一个示例
size_t int_size;  // 定义一个size_t类型的变量
int_size = sizeof(int);
printf("int has %zd bytes.\n" , int_size);  // 打印一个size_t类型的变量

结果:

int has 4 bytes.

// 打印一些数据类型的长度
#include
#include
#include
#include

int main(void)
{
	printf("以字节为单位，打印一些数据类型的长度：\n");
	
	putchar('\n');
	
    printf("_Bool: %zd\n" , sizeof(_Bool));
	
	putchar('\n');
	
	int * p;
	printf("int * : %zd\n" , sizeof(p));
	printf("char * : %zd\n" , sizeof(char *));
	printf("指针变量本身占用%zd个字节\n" , sizeof(p));
	
	putchar('\n');
	
    printf("char: %zd\n" , sizeof(char));
    printf("int: %zd\n" , sizeof(int));
    printf("short: %zd\n" , sizeof(short));
    printf("long: %zd\n" , sizeof(long));
    printf("long long: %zd\n" , sizeof(long long));
	
	putchar('\n');
	
	printf("unsigned char: %zd\n" , sizeof(unsigned char));
    printf("unsigned int: %zd\n" , sizeof(unsigned int));
    printf("unsigned short: %zd\n" , sizeof(unsigned short));
    printf("unsigned long: %zd\n" , sizeof(unsigned long));
    printf("unsigned long long: %zd\n" , sizeof(unsigned long long));
	printf("有符号和无符号占用的字节数是不变的.\n");
	
	putchar('\n');

    printf("float: %zd\n" , sizeof(float));
    printf("double: %zd\n" , sizeof(double));
    printf("long double: %zd\n" , sizeof(long double));

	putchar('\n');

    printf("float complex: %zd\n" , sizeof(float complex));
    printf("double complex: %zd\n" , sizeof(double complex));
    printf("long double complex: %zd\n" , sizeof(long double complex));

	putchar('\n');

    // printf("float imaginary: %zd\n" , sizeof(float imaginary));
    // printf("double imaginary: %zd\n" , sizeof(double imaginary));
    // printf("long double imaginary: %zd\n" , sizeof(long double imaginary));

	putchar('\n');

    printf("int max = %d\n" , INT_MAX);
    printf("int min = %d\n" , INT_MIN);

	putchar('\n');

    printf("float max = %f\n" , FLT_MAX);
	
	putchar('\n');

    return 0;
}

结果：

以字节为单位，打印一些数据类型的长度：

_Bool: 1

int * : 8
char * : 8
指针变量本身占用8个字节

char: 1
int: 4
short: 2
long: 4
long long: 8

unsigned char: 1
unsigned int: 4
unsigned short: 2
unsigned long: 4
unsigned long long: 8
有符号和无符号占用的字节数是不变的.

float: 4
double: 8
long double: 16

float complex: 8
double complex: 16
long double complex: 32


int max = 2147483647
int min = -2147483648

float max = 340282346638528860000000000000000000000.000000

sizeof 内的表达式不进行计算。代码示例：

#include
int main(void)
{
	short a = 0;
	int b = 10;
	printf("%d\n", sizeof(a = a + b));
	printf("%d\n", sizeof(short));
	printf("%d\n", a);
	return 0;
}

结果：

2
2
0

一个表达式有两个属性, 即类型属性和值属性, 类型属性可以推算出来, 不一定非要求值.