sizeof 运算符的实现
- 2024-11-08 09:04:00
- admin 原创
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问题描述：
我尝试实现sizeof运算符。 我这样做了：
#define my_sizeof(x) ((&x + 1) - &x)
但对于任一数据类型，它最终总是给出结果“1”。
然后我用谷歌搜索了一下，找到了以下代码：
#define my_size(x) ((char *)(&x + 1) - (char *)&x)
如果进行了类型转换，代码就可以正常工作，我不明白为什么。此代码还可以完美地填充结构。
它还适用于：
#define my_sizeof(x) (unsigned int)(&x + 1) - (unsigned int)(&x)
有人可以解释一下类型转换后它是如何工作的吗？
解决方案 1：
指针减法的结果以元素为单位，而不是以字节为单位。因此，根据定义，第一个表达式的计算结果为1。
除此之外，你真的应该在宏中使用括号：
#define my_sizeof(x) ((&x + 1) - &x)
#define my_sizeof(x) ((char *)(&x + 1) - (char *)&x)
my_sizeof()否则尝试在表达式中使用可能会导致错误。
解决方案 2：
#define my_sizeof(x) ((char *)(&x + 1) - (char *)&x)
此my_sizeof()宏在下列情况下不起作用：
sizeof 1- 4 字节（对于具有 4 字节的平台int）
my_sizeof(1)- 根本无法编译。
sizeof (int)- 4 字节（对于具有 4 字节的平台int）
my_sizeof(int)- 根本无法编译代码。
它只适用于变量。它不适用于诸如int、float等数据类型char，诸如、、等文字2，也不适用于诸如或之类的右值表达式3.4。'A'`a+b`foo()
解决方案 3：
#define my_sizeof(x) ((&x + 1) - &x)
&x给出程序中声明的变量（假设为 double x）的地址，并将其加 1 给出可以存储类型 x 的下一个变量的地址（此处addr_of(x) + 8，double 的大小为 8Byte）。
差异得出的结果是，x在该内存量中可以存储多少个类型的变量，对于类型 x 来说，这个结果显然是 1（因为将其增加 1 并取差值就是我们所做的）。
#define my_size(x) ((char *)(&x + 1) - (char *)&x)
将其类型转换为char*并取差值将告诉我们char在给定的内存空间中可以存储多少个类型的变量（差值）。由于每个char变量仅需要 1 个字节的内存，因此 (内存量)/1 将给出传递给宏的变量类型的两个连续内存位置之间的字节数，从而给出类型变量所需的内存量x。
但是您无法将任何文字传递给该宏并知道它们的大小。
解决方案 4：
该sizeof运算符是 C（和 C++）语言规范的一部分，并在编译器（前端）内部实现。无法使用其他 C 构造来实现它（除非您使用 GCC 扩展，如typeof），因为它可以接受类型或表达式作为操作数，而不会产生任何副作用（例如sizeof((i>1)?i:(1/i))，当除以零时不会崩溃，i==0但您的宏my_sizeof会因除以零而崩溃）。另请参阅C 编码指南和维基百科。
您应该了解 C指针算法。例如，请参阅这个问题。指针差异以元素而不是字节表示。
解决方案 5：
但对于任何一种数据类型，它的结果总是为“1”
是的，这就是指针算法的工作原理。它以指向的类型为单位工作。因此，强制转换为以 为char *单位工作char，这正是您想要的。
解决方案 6：
这对于文字和变量都有效。
#define my_sizeof(x) (char*) (&(((__typeof__(x) *)0)[1])) - (char *)(&(((__typeof__(x) *)0)[0]))
解决方案 7：
#define my_sizeof(x) ((&x + 1) - &x)
这基本上是（两个内存值的差异）/（数据类型的大小）。
它给出可以存储多少个 x 类型元素的数字。即 1。您可以在此内存空间中容纳一个完整的 x 元素。
当我们将其转换为其他数据类型时，它表示该内存空间中可以存储多少个该数据类型的元素。
#define my_size(x) ((char *)(&x + 1) - (char *)&x)
将其类型转换为 (char *) 可以为您提供准确的内存字节数，因为 char 是一个字节。
#define my_sizeof(x) (unsigned int)(&x + 1) - (unsigned int)(&x)
当您将指针类型转换为 int 时，它会导致编译错误。
解决方案 8：
#define MY_SIZEOF(type) (unsigned int)( (type*)0 + 1)
将 NULL(0) ptr 转换为类型，然后加一。由于指针算法，编译器会根据类型增加大小。然后将其转换回无符号整数，因为我们想要表示大小。
还：
#define my_sizeof(x) ((char *)(&x + 1) - (char *)&x)
依赖于正在定义的类型的变量。
来源：discord 上的 @Neo21。我的只是将其转换为unsigned int。
解决方案 9：
我昨天搜索了这一点，发现了这个宏：
#define mysizeof(X) ((X*)0+1)
它仅扩展 X 一次（没有像 x++ 这样的表达式双重评估那样的错误），并且到目前为止运行良好。
解决方案 10：
定义 my_sizeof(x) ((&x + 1) - &x)
&x 给出变量的地址，将其加一 (&x + 1) 将给出可以存储另一个类型 x 的变量的地址。现在，如果我们对这些地址进行算术运算，如 ((&x + 1) - &x)，那么它将告诉我们，在 ((&x + 1) - &x) 地址范围内可以存储 1 个类型 x 的变量。
现在，如果我们用 (char ) 对该内存量进行类型转换 [因为 char 的大小为 1 个字节，而增加 char 只会移动一个字节]，那么我们将得到类型 x 所消耗的字节数
解决方案 11：
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
//#define mySizeOf(T) (char*)(&T + 1) - (char*)(&T)
template<class T>
size_t mySizeOf(T)
{
T temp1;
return (char*)(&temp1 + 1) - (char*)(&temp1);
}
int main()
{
int num = 5;
long numl = 10;
long long numll = 100;
unsigned int num_un_sz = 500;
cout<<"size of int="<<mySizeOf(num) << endl;
cout<<"size of long="<<mySizeOf(numl) << endl;
cout<<"size of long long ="<<mySizeOf(numll) << endl;
cout<<"size of unsigned int="<<mySizeOf(num_un_sz) << endl;
return 0;
}
