C语言关键字之sizeof

C语言关键字 sizeof 是一个操作符，返回对象或类型所占内存字节数，类型为size_t(定义在<stddef.h>)，有2种用法：

sizeof unary-expression
sizeof (type-name)

sizeof不能应用的场合：

an expression that has function type or an incomplete type
the parenthesized name of such a type
an expression that designates a bit-field member

如果操作数的类型是VLA (variable length array)，要进行evaluate；否则不需要evaluate，结果是一个整形常量。

示例1 进程间通信比如storage allocator 和 I/O system

extern void *alloc(size_t);
double *dp = alloc(sizeof *dp);

示例2 计算数组中元素个数

sizeof array / sizeof array[0]

示例3 VLA大小计算

#include <stddef.h>
size_t fsize3(int n)
{
  char b[n+3]; // variable length array
  return sizeof b; // execution time sizeof
}
int main()
{
  size_t size;
  size = fsize3(10); // fsize3 returns 13
  return 0;
}

ANSI C规定字符型1字节，其余sizeof的返回结果与编译器实现相关。在32位系统中：

1. 基本类型

_Bool 1

char 1

short 2

int 4

long 4

long long 8

float 4

double 8

long double 12

_Complex 16

void 1

2. 指针

3. 枚举

4. 数组

数组长度 * 数组成员size

5. 结构体

字节对齐值：ALIGN
基本类型成员：SIZE

每个成员相对于结构体首地址的偏移都是min(ALIGN, SIZE)的整数倍，可能在成员间加填充字节
结构体总大小为min(ALIGN, SIZEmax)的整数倍，可能在最后一个成员后加填充字节

6. 联合

规则类似struct

测试程序：

#include <stdio.h>
#include <complex.h>

#define SIZEOF(x) printf("size of '%s' is %zd
", #x, sizeof(x));

int main() {
    SIZEOF(_Bool);
    SIZEOF(char);
    SIZEOF(short);
    SIZEOF(int);
    SIZEOF(long);
    SIZEOF(long long);
    SIZEOF(float);
    SIZEOF(double);
    SIZEOF(long double); // depends on -m128bit-long-double
    SIZEOF(_Complex);
    SIZEOF(void);

    SIZEOF(void*);
    SIZEOF(void (*)(void)); // function pointer

    SIZEOF(enum {E});

    SIZEOF(char [0]); // zero-size array
    SIZEOF(int [3]);

    SIZEOF(struct {}); // empty struct
    SIZEOF(struct {char c;});
    SIZEOF(struct {char c; short s;}); // alignment
    SIZEOF(struct {int i; char c;});
    SIZEOF(struct {int i; char c;} __attribute__((packed)));
#pragma pack(push)
#pragma pack(1)
    printf("With #pragma pack(1): ");
    SIZEOF(struct {int i; char c;});
#pragma pack(pop)
    SIZEOF(struct {double d; char c;}); // depends on -malign-double

    SIZEOF(struct {char c1:4; char :2; char c2:2;}); // bit field
    SIZEOF(struct {int i:1; char c:2;});

    SIZEOF(struct {struct {int i; char c;}; short s;});
    SIZEOF(struct {struct {short s1; char c;}; short s2;});
    SIZEOF(struct {char c2; struct {short s1; char c1;}; short s2;});

    SIZEOF(union {char c; int i;}); // union
    return 0;
}