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讲讲sizeof（下）

之前的文章中曾经提到过，sizeof可以计算结构体和类的大小，那么这篇文章里我们就详细讲一下这里面的坑。

先看一下下面这段代码：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    string strArr1[]={"Trend", "Micro", "Soft"};
    cout << sizeof(string) << endl;
    
    return 0;
}

按照咱们之前对char数组分析的套路来看，答案应该是 $(5+1)+(5+1)+(4+1)=17$ ，但实际上输出的却是8。这是为什么呢？首先要明确的是，string是C++里面对于字符串常用操作的一个封装类，他不止包含简单的char数组，还包含了一些辅助信息。这里由于不同的库对于string类的实现略有区别，所以对于上面这段代码，在不同的平台上可能会得到不同的输出。

再来看下面这一段代码：

#include <cstdio>
#include <cstdint>
void testStructSizeof()
{
	struct Obj
	{
		char a;
		uint32_t b;
		uint8_t c;
		uint64_t d[0];
	};
	printf("sizeof(Obj)=%d\n", sizeof(Obj));
}
int main() {
    testStructSizeof();
    
    return 0;
}

这里Obj结构体的的大小是16，计算方式涉及到内存对齐问题。要判断一个结构体的大小，可以分为以下三步进行：

x = min{系统决定(win=8, linux=4或8), 结构体中是基本数据类型的最大成员的大小, #pragma pack(n)预编译指令指定的大小(n∈{1,2,4,8,16})}
除了第一个成员外，其他成员相对于结构体首地址的偏移量必须满足(1) offset = a × min{x, 自身大小}（a是自然数）(2) offset >= 前一个成员的偏移 + 前一个成员的大小
结构体整体大小必须是x的整数倍

我们对照上面的例子，来一步步分析一下：

第一步，假定是Windows系统，x = min{8, sizeof(uint64_t) = 8} = 8。

第二步，

a相对于结构体首地址的偏移是0，大小是1
b的偏移量是min{x = 8, sizeof(uint32_t) = 4} = 4的整数倍，这里由于a的偏移 + a的大小 = 1所以应该取不小于1的最小的4的倍数即4
c的偏移量是min{x = 8, sizeof(uint8_t) = 1} = 1的整数倍，这里由于b的偏移 + b的大小 = 8所以应该取不小于8的最小的1的倍数即8
d是min{x = 8, sizeof(uint64_t) = 8} = 8的整数倍，这里由于c的偏移 + c的大小 = 9所以应该取不小于9的最小的8的倍数即16；大小的话，这里由于是长度为0的数组，所以其实不占空间，即实际空间为0

第三步，按照前两步的计算，可以知道结构体的大小是16，是x的整数倍，符合要求。

所以最终sizeof(Obj)的结果就是16。

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