本文主要包括二个部分，第一部分重点介绍在VC中，怎么样采用sizeof来求结构的大小，以及容易出现的问题，并给出解决问题的方法，第二部分总结出VC中sizeof的主要用法。

1、 sizeof应用在结构上的情况

请看下面的结构：

struct MyStruct

{

double dda1;

char dda;

int type

};

对结构MyStruct采用sizeof会出现什么结果呢？sizeof(MyStruct)为多少呢？也许你会这样求：

sizeof(MyStruct)=sizeof(double)+sizeof(char)+sizeof(int)=13

但是当在VC中测试上面结构的大小时，你会发现sizeof(MyStruct)为16。你知道为什么在VC中会得出这样一个结果吗？

其实，这是VC对变量存储的一个特殊处理。为了提高CPU的存储速度，VC对一些变量的起始地 址做了“对齐”处理。在默认情况下，VC规定各成员变量存放的起始地址相对于结构的起始地址的偏移量必须为该变量的类型所占用的字节数的倍数。下面列出常 用类型的对齐方式(vc6.0,32位系统)。

类型
对齐方式（变量存放的起始地址相对于结构的起始地址的偏移量）

Char
偏移量必须为sizeof(char)即1的倍数

int
偏移量必须为sizeof(int)即4的倍数

float
偏移量必须为sizeof(float)即4的倍数

double
偏移量必须为sizeof(double)即8的倍数

Short
偏移量必须为sizeof(short)即2的倍数

各成员变量在存放的时候根据在结构中出现的顺序依次申请空间，同时按照上面的对齐方式调整位 置，空缺的字节VC会自动填充。同时VC为了确保结构的大小为结构的字节边界数（即该结构中占用最大空间的类型所占用的字节数）的倍数，所以在为最后一个 成员变量申请空间后，还会根据需要自动填充空缺的字节。

下面用前面的例子来说明VC到底怎么样来存放结构的。

struct MyStruct

{

double dda1;

char dda;

int type

}；

为上面的结构分配空间的时候，VC根据成员变量出现的顺序和对齐方式，先为第一个成员dda1 分配空间，其起始地址跟结构的起始地址相同（刚好偏移量0刚好为sizeof(double)的倍数），该成员变量占用sizeof(double)=8 个字节；接下来为第二个成员dda分配空间，这时下一个可以分配的地址对于结构的起始地址的偏移量为8，是sizeof(char)的倍数，所以把dda 存放在偏移量为8的地方满足对齐方式，该成员变量占用sizeof(char)=1个字节；接下来为第三个成员type分配空间，这时下一个可以分配的地 址对于结构的起始地址的偏移量为9，不是sizeof(int)=4的倍数，为了满足对齐方式对偏移量的约束问题，VC自动填充3个字节（这三个字节没有 放什么东西），这时下一个可以分配的地址对于结构的起始地址的偏移量为12，刚好是sizeof(int)=4的倍数，所以把type存放在偏移量为12 的地方，该成员变量占用sizeof(int)=4个字节；这时整个结构的成员变量已经都分配了空间，总的占用的空间大小为：8+1+3+4=16，刚好 为结构的字节边界数（即结构中占用最大空间的类型所占用的字节数sizeof(double)=8）的倍数，所以没有空缺的字节需要填充。所以整个结构的 大小为：sizeof(MyStruct)=8+1+3+4=16，其中有3个字节是VC自动填充的，没有放任何有意义的东西。

下面再举个例子，交换一下上面的MyStruct的成员变量的位置，使它变成下面的情况：

struct MyStruct

{

char dda;

double dda1;

int type

}；

这个结构占用的空间为多大呢？在VC6.0环境下，可以得到sizeof(MyStruc)为24。结合上面提到的分配空间的一些原则，分析下VC怎么样为上面的结构分配空间的。（简单说明）

struct MyStruct

{

char dda;//偏移量为0，满足对齐方式，dda占用1个字节；

double dda1;//下一个可用的地址的偏移量为1，不是sizeof(double)=8

//的倍数，需要补足7个字节才能使偏移量变为8（满足对齐

//方式），因此VC自动填充7个字节，dda1存放在偏移量为8

//的地址上，它占用8个字节。

int type；//下一个可用的地址的偏移量为16，是sizeof(int)=4的倍

//数，满足int的对齐方式，所以不需要VC自动填充，type存

//放在偏移量为16的地址上，它占用4个字节。

}；//所有成员变量都分配了空间，空间总的大小为1+7+8+4=20，不是结构

//的节边界数（即结构中占用最大空间的类型所占用的字节数sizeof

//(double)=8）的倍数，所以需要填充4个字节，以满足结构的大小为

//sizeof(double)=8的倍数。

所以该结构总的大小为：sizeof(MyStruc)为1+7+8+4+4=24。其中总的有7+4=11个字节是VC自动填充的，没有放任何有意义的东西。

VC对结构的存储的特殊处理确实提高CPU存储变量的速度，但是有时候也带来了一些麻烦，我们也屏蔽掉变量默认的对齐方式，自己可以设定变量的对齐方式。

VC中提供了#pragma pack(n)来设定变量以n字节对齐方式。n字节对齐就是说变量存放的起始地址的偏移量有两种情况：第一、如果n大于等于该变量所占用的字节数，那么偏 移量必须满足默认的对齐方式，第二、如果n小于该变量的类型所占用的字节数，那么偏移量为n的倍数，不用满足默认的对齐方式。结构的总大小也有个约束条 件，分下面两种情况：如果n大于所有成员变量类型所占用的字节数，那么结构的总大小必须为占用空间最大的变量占用的空间数的倍数；

否则必须为n的倍数。下面举例说明其用法。

#pragma pack(push) //保存对齐状态

#pragma pack(4)//设定为4字节对齐

struct test

{

char m1;

double m4;

int m3;

};

#pragma pack(pop)//恢复对齐状态

以上结构的大小为16，下面分析其存储情况，首先为m1分配空间，其偏移量为0，满足我们自己 设定的对齐方式（4字节对齐），m1占用1个字节。接着开始为m4分配空间，这时其偏移量为1，需要补足3个字节，这样使偏移量满足为n=4的倍数（因为 sizeof(double)大于n）,m4占用8个字节。接着为m3分配空间，这时其偏移量为12，满足为4的倍数，m3占用4个字节。这时已经为所有 成员变量分配了空间，共分配了16个字节，满足为n的倍数。如果把上面的#pragma pack(4)改为#pragma pack(16)，那么我们可以得到结构的大小为24。（请读者自己分析）

2、 sizeof用法总结

在VC中，sizeof有着许多的用法，而且很容易引起一些错误。下面根据sizeof后面的参数对sizeof的用法做个总结。

A． 参数为数据类型或者为一般变量。例如sizeof(int),sizeof(long)等等。这种情况要注意的是不同系统系统或者不同编译器得到的结果可能是不同的。例如int类型在16位系统中占2个字节，在32位系统中占4个字节。

B． 参数为数组或指针。下面举例说明.

int a[50]; //sizeof(a)=4*50=200; 求数组所占的空间大小

int *a=new int[50];// sizeof(a)=4; a为一个指针，sizeof(a)是求指针

//的大小,在32位系统中，当然是占4个字节。

C． 参数为结构或类。Sizeof应用在类和结构的处理情况是相同的。但有两点需要注意，第一、结构或者类中的静态成员不对结构或者类的大小产生影响，因为静态变量的存储位置与结构或者类的实例地址无关。

第二、没有成员变量的结构或类的大小为1，因为必须保证结构或类的每一

个实例在内存中都有唯一的地址。

下面举例说明，

Class Test{int a;static double c};//sizeof(Test)=4.

Test *s;//sizeof(s)=4,s为一个指针。

Class test1{ };//sizeof(test1)=1;

D． 参数为其他。下面举例说明。

int func(char s[5]);

{

cout<
//数的参数在传递的时候系统处理为一个指针，所

//以sizeof(s)实际上为求指针的大小。

return 1;

}

sizeof(func(“1234”))=4//因为func的返回类型为int，所以相当于

//求sizeof(int).

--徐东来

摘要： 在C++从C继承的遗产中，预处理宏是其中的一部分。在现代C++的发展过程中，预处理宏是否还有意义？本文将讨论之。

关键字： 预处理 宏 #define #pragma

   C++中有那么多灵活的特性，例如重载、类型安全的模板、const关键字等等，为什么程序员还要写“#define”这样的预处理指令？

   典型的一个例子，大家都知道“const int a=100;”就比“#define a 100”要好，因为const提供类型安全、避免了预处理的意外修改等。

   然而，还是有一些理由让我们去使用#define。

一、使用预处理宏

1）   守护头文件

为了防止头文件被多次包含，这是一种常用技巧。

#ifndef MYPROG_X_H

#define MYPROG_X_H

// … 头文件x.h的其余部分

#endif

2）   使用预处理特性

在调试代码中，插入行号或编译时间这类信息通常很有用，可以使用预定义的标准宏，例如__FILE__、__LINE__、__DATE__和__TIME__。

3）   编译时期选择代码

A.  调试代码

选择性的输出一些调试信息：

void f()

{

#ifdef _DEBUG

   cerr<<”调试信息”<<endl;

#endif

// .. f()的其他部分

}

通常我们也可以用条件判断来代替：

void f()

{

   if(_DEBUG)

   {

   cerr<<”调试信息”<<endl;

}

// .. f()的其他部分

}

B.  特定平台代码

同一函数同一功能在不同的编译平台上可能有不同的表现形式，我们可以通过定义宏来区分不同的平台。

C.  不同的数据表示方式

<<深入浅出MFC>>这本书对MFC框架中宏的使用解析的很透彻，也让我们领略到宏的强大功能。可以参看DECLARE_MESSAGE_MAP(),

BEGIN_MESSAGE_MAP, END_MESSAGE_MAP的实现。

4）   #pragma的使用，例如用#pragma禁止掉无伤大雅的警告，用于可移植性的条件编译中。例如，

包含winsock2 lib文件：

#pragma comment(lib,”ws2_32”)

用如下预处理宏，可以使结构按1字结对齐：

#pragma pack(push)

#pragma pack(1)

// … 结构定义

#pragma pack(pop)

      禁止掉某些警告信息：

#pragma warning( push )

#pragma warning( disable : 4705 )

#pragma warning( disable : 4706 )

#pragma warning( error : 164 )// 把164号警告作为错误报出

// Some code

#pragma warning( pop )

二、宏的常见陷阱

   下面示范如何写一个简单的预处理宏max()；这个宏有两个参数，比较并返回其中较大的一个值。在写这样一个宏时，容易犯哪些错误？有四大易犯错误。

1）   不要忘记为参数加上括号

// 例1：括号陷阱一：参数

//

#define max(a, b) a < b ? b : a

例如：

max(i += 2, j)

展开后：

i += 2 < j ? j : i += 2

考虑运算符优先级和语言规则，实际上是：

i += ((2 < j) ? j : i += 2)

这种错误可能需要长时间的调试才可以发现。

2）   不要忘记为整个展开式加上括号

// 例2：括号陷阱二：展开式

//

#define max(a, b) (a) < (b) ? (b) : (a)

   例如：

   m = max(j, k) + 42;

   展开后为：

   m = (j) < (k) ? (j) : (k) + 42;

考虑运算符优先级和语言规则，实际上是：

   m = ((j) < (k)) ? (j) : ((k) + 42);

   如果j >= k, m被赋值k+42,正确；如果j < k, m被赋值j,是错误的。如果给展开式加上括号，就解决了这个问题。

3）   当心多参数运算

// 例3：多参数运算

//

#define max(a, b) ((a) < (b) ? (b) : (a))

max(++j, k);

   如果++j的结果大于k，j会递增两次，这可能不是程序员想要的：

((++j) < (k) ? (k) : (++j))

   类似的：

max(f(), pi)

展开后：

((f()) < (pi) ? (pi) : (f()))

如果f()的结果大于等于pi，f()会执行两次，这绝对缺乏效率，而且可能是错误的。

4）   名字冲突

宏只是执行文本替换，而不管文本在哪儿，这意味着只要使用宏，就要小心对这些宏命名。具体来说，这个max宏最大的问题是，极有可能会和标准的max()函数模板冲突：

// 例4：名字冲突

//

#define max(a,b) ((a) < (b) ? (b) : (a))

#include <algorithm> // 冲突!

在<algorithm>中，有如下：

template<typename T> const T&

max(const T& a, const T& b);

宏将它替换为如下，将无法编译：

template<typename T> const T&

((const T& a) < (const T& b) ? (const T& b) : (const T& a));

所以，我们尽量避免命名的冲突，想出一个不平常的，难以拼写的名字，这样才能最大可能地避免与其他名字空间冲突。

宏的其他缺陷：

5）   宏不能递归

   容易理解。

6）   宏没有地址

你可能得到任何自由函数或成员函数的指针，但不可能得到一个宏的指针，因为宏没有地址。宏之所以没有地址，原因很显然===宏不是代码，宏不会以自身的形势存在，因为它是一种被美化了的文本替换规则。

7）   宏有碍调试

在编译器看到代码之前，宏就会修改相应的代码，因而，他会严重改变变量名称和其他名称；此外，在调试阶段，无法跟踪到宏的内部。