sizeof操作符與數(shù)組
一、 sizeof是何方神圣
說(shuō)到sizeof，首先必須知道的一點(diǎn)：sizeof不是函數(shù)，sizeof是操作符。sizeof的作用就是，計(jì)算一個(gè)對(duì)象或類(lèi)型所占的內(nèi)存字節(jié)數(shù)。
1.1 sizeof的語(yǔ)法
sizeof()：
這也正是為什么sizeof會(huì)有那么多人誤解其為函數(shù)。括號(hào)里面可以是一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象，也可以是一個(gè)數(shù)據(jù)類(lèi)型。對(duì)于有括號(hào)的這種語(yǔ)法來(lái)說(shuō)，你大可以不用理會(huì)括號(hào)里面是一個(gè)數(shù)據(jù)類(lèi)型還是一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象。
sizeof object:
初次見(jiàn)面，以為是語(yǔ)法錯(cuò)誤，其實(shí)這也是sizeof的一種用法，計(jì)算數(shù)據(jù)對(duì)象所占的內(nèi)存字節(jié)數(shù)。如果計(jì)算的是一個(gè)數(shù)據(jù)類(lèi)型，那么請(qǐng)用上面的括號(hào)形式。如此看來(lái)，那么多程序員使用()的語(yǔ)法形式是有道理的，因?yàn)榉胖暮＝詼?zhǔn)。
1.2 sizeof如何計(jì)算大小
如果你學(xué)習(xí)過(guò)JAVA，那么你會(huì)發(fā)現(xiàn)，JAVA中根本不存在sizeof操作符。難道是因?yàn)镴AVA不夠完善嗎？其實(shí)不然。JAVA之所以沒(méi)有sizeof操作符，也正如JAVA設(shè)計(jì)者所言：JAVA不需要sizeof。JAVA的運(yùn)行時(shí)需要JVM的，不同的操作系統(tǒng)都有對(duì)應(yīng)的JVM，在JVM中保證了所有類(lèi)型的大小一致，不管你運(yùn)行在32位還是64位的機(jī)器上，數(shù)據(jù)類(lèi)型的大小都是已知的，這也正是JAVA可移植性能夠?qū)崿F(xiàn)的最根本的原因?；氐皆掝}來(lái)，為什么C/C++需要sizeof？顯然，對(duì)于一個(gè)合格的C程序員，我們應(yīng)該知道，我們所寫(xiě)的程序運(yùn)行在不同結(jié)構(gòu)的機(jī)器上的時(shí)候，類(lèi)型的大小有所區(qū)別。當(dāng)我們需要知道一個(gè)類(lèi)型的大小才能繼續(xù)寫(xiě)程序的時(shí)候，我們就需要sizeof。這就是為什么我們需要sizeof。
二、 數(shù)組并沒(méi)有那么簡(jiǎn)單
數(shù)組和指針是C語(yǔ)言中的重頭戲，那么數(shù)組是什么數(shù)據(jù)類(lèi)型呢？按照其他書(shū)籍的介紹，數(shù)組是復(fù)合類(lèi)型（與基本數(shù)據(jù)類(lèi)型結(jié)合構(gòu)成的類(lèi)型）。數(shù)組是同一類(lèi)型的數(shù)據(jù)的集合，在內(nèi)存中的表現(xiàn)為一串連續(xù)的內(nèi)存，內(nèi)存的大小為單個(gè)數(shù)據(jù)類(lèi)型的大小與數(shù)據(jù)量的乘積。在我個(gè)人看來(lái)，數(shù)組更應(yīng)該稱為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的順序表，其實(shí)現(xiàn)的核心就是數(shù)組。由此可見(jiàn)，數(shù)組更像是一種C語(yǔ)言預(yù)先定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
2.1 數(shù)組的語(yǔ)法
數(shù)據(jù)類(lèi)型 數(shù)組名[數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)]
倘若我們?cè)诙x的時(shí)候就初始化，那么數(shù)組中第一個(gè)維度的數(shù)據(jù)大小可以不寫(xiě)。
2.2 數(shù)組名到底是什么
數(shù)組名是一段內(nèi)存空間的名字，其指向了這段內(nèi)存空間。我們講到了sizeof，那么sizeof（數(shù)組名）計(jì)算出來(lái)的，理所應(yīng)當(dāng)計(jì)算的就是數(shù)組名指向的這段內(nèi)存空間的字節(jié)數(shù)，事實(shí)也正是如此。但是，當(dāng)我們對(duì)數(shù)組名繼續(xù)深究下去，我們就會(huì)開(kāi)始對(duì)sizeof（數(shù)組名）疑惑了?？聪旅娴睦樱?/p>int arr[3] = {0,1,2}; printf(“%p”,arr);
上面的例子，打印的將會(huì)是數(shù)組首元素的地址。由此我們可以推測(cè)：arr是一個(gè)指針。我們這么推測(cè)是有理由的，因?yàn)橹羔槻拍艽鎯?chǔ)一個(gè)地址。但是倘若我們想現(xiàn)在下定論，就需要考慮sizeof(arr)。這時(shí)候你再來(lái)回答，sizeof(arr)的大小是多少。兩種答案：4或者12。答案是4的顯示，我們把a(bǔ)rr當(dāng)做一個(gè)指針，指針的內(nèi)存在所占的字節(jié)數(shù)為4；12則是把數(shù)組名看做一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的大小為12字節(jié)。正確答案大家知道是12。到這里我們的疑惑就更深了，既然編譯器認(rèn)為arr不是指針，但是arr在打印地址的時(shí)候，又保存了一個(gè)地址。這就是我們需要說(shuō)的：數(shù)組名是一個(gè)類(lèi)似于指針的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)變量名。在普通情況下，我們可以把數(shù)組名當(dāng)做指針來(lái)使用。繼續(xù)看下面的一個(gè)例子：
int arr[3] = {0,1,2}; int arr2[3] = {3,4,5}; arr= arr2;上面的代碼我們想完成的事情是將arr2數(shù)組賦值給arr數(shù)組，但是編譯的時(shí)候是錯(cuò)誤的，因?yàn)閍rr在表現(xiàn)為指針屬性的時(shí)候，實(shí)際上是一個(gè)常量指針。我們不會(huì)對(duì)一個(gè)已經(jīng)初始化了的變量再次賦值。
2.3 數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)
當(dāng)數(shù)組作為函數(shù)形參的時(shí)候，數(shù)組名則淪為指針，既然是一個(gè)指針，我們就可以對(duì)其自增、自減和修改。在函數(shù)體內(nèi)，數(shù)組名僅僅作為一個(gè)數(shù)組的指針。我們知道了他是指針，只要我們搞清楚這個(gè)指針實(shí)際指向的數(shù)據(jù)類(lèi)型，那么對(duì)于指針的使用就顯得簡(jiǎn)單了。
三、 sizeof與數(shù)組
看下面的一段代碼：
int arr[2][2] = { {0,1}, {2,3} }; printf(“%d,”,sizeof(arr)); printf(“%d,”,sizeof(arr[0])); printf(“%d\n”,sizeof(arr[0][0]));三個(gè)printf將會(huì)打印什么？答案：16,8,4
3.1 sizeof(arr)
弄清楚答案的緣由我們先了解一下多維數(shù)組。
C/C++中，多維數(shù)組實(shí)際上是一位數(shù)組。多維數(shù)組在分配內(nèi)存的時(shí)候，是分配一段完整的連續(xù)的內(nèi)存空間。這么說(shuō)可能理解不深刻。我們先來(lái)了解一下JAVA中的多維數(shù)組，就以二維數(shù)組來(lái)看。JAVA中的二維數(shù)組在分配空間的時(shí)候，首先會(huì)分配一個(gè)大小為2的數(shù)組，其保存的是2個(gè)一維數(shù)組的起始地址。這兩個(gè)一維數(shù)組在內(nèi)存上并不一定是連續(xù)的。再看看C中的數(shù)組，就能理解其完整的連續(xù)的意思。
正是因?yàn)槿绱?，所以sizeof(arr)才會(huì)打印16。因?yàn)閟izeof計(jì)算的是數(shù)組名對(duì)應(yīng)的內(nèi)存空間的大小，不管維度大小。
3.2 sizeof(arr[0])
接下來(lái)我們看一下sizeof(arr[0])。如果外面沒(méi)有sizeof操作符，arr[0]在此處如果換成指針來(lái)看待，其運(yùn)算如下：(arr + 0 )，其指向的依然是數(shù)組的首行首元素的地址。但是在sizeof操作符下，arr[0]顯然不能夠當(dāng)做指針來(lái)看待，這時(shí)應(yīng)該理解為二維數(shù)組的一維數(shù)組（邏輯上是如此，實(shí)際上多維數(shù)組還是一位數(shù)組）。arr[0]指向的是第一行的一位數(shù)組，我們可以理解為arr[0]就是一個(gè)數(shù)組名，其內(nèi)存空間為arr數(shù)組的前2個(gè)元素對(duì)應(yīng)的內(nèi)存空間，我們sizeof，得到的結(jié)果就應(yīng)該為8。
3.2 sizeof(arr[0][0])
最后來(lái)看sizeof(arr[0][0])，arr[0][0]表示訪問(wèn)的是二維數(shù)組的首行一維數(shù)組的首元素，其變量就是一個(gè)int類(lèi)型，所以結(jié)果為4。
由此看來(lái)，數(shù)組名與sizeof操作符搭配的時(shí)候，其表現(xiàn)也并不簡(jiǎn)單，其依然還是保留了數(shù)組名作為一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特性。
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