c++ - sizeof() 运算符在 C++ 中做什么

Question

sizeof() C 中的运算符在编译时给出其操作数的大小。它不评估其操作数。例如，

int ar1[10];
sizeof(ar1) // output 40=10*4
sizeof(ar1[-1]) // output 4
int ar2[ sizeof(ar1) ]; // generate an array of 40 ints.

当涉及到C++模板类时，我发现了一些奇怪的结果。

template<typename T>
struct S{
    T a;
};

sizeof( S<int> )       // output 4
sizeof( S<bool> )      // output 1
sizeof( vector<int> )  // output 24
sizeof( vector<char> ) // output 24
sizeof( vector<bool> ) // output 40

我猜 sizeof vector 或其他 STL 容器取决于特定环境。

问题1. sizeof如何？在 C/C++ 中实现？它不能是运行时函数。是宏吗？ (我在在线教程视频中学到的)。如果它是一个宏，那么 #define 是什么？它看起来像？当 sizeof()执行了吗？

问题2.如果我添加成员方法void f(){}到 struct S 的定义. sizeof(S<int>)仍然是 4。结构的大小不应该增加吗？

问题 3. STL 容器是模板类。取vector例如，它有 12 个成员属性/类型和许多成员方法？ sizeof( S<int> ) 的输出很容易解释.但我发现很难解释 sizeof( vector<int> ) 的输出.模板类应该在编译时实例化，编译器应该完全了解类的大小，即 vector<int> .所以应该 sizeof()运营商知道。

Answer 1

根据问题 1:sizeof由编译器实现和评估。它不是宏，它始终提供编译时结果。从概念上讲，您可以想象编译器会替换每个 sizeof有一个数字。

根据问题 2:sizeof计算一个 S 实例的存储量占据。方法不采用每个实例存储，只有字段才这样做(因为它们每个实例存在一次)。但是，方法确实会占用某处的静态存储空间来保存函数的机器代码。

根据问题 3:对于 sizeof(vector<int>)编译器计算 vector<int> 的大小，它实例化为了这样做。如果您因为 vector 而感到困惑可以是可变大小:是的，但是额外的存储是从堆中分配的，因此不会反射(reflect)在 sizeof 的结果中适用于 vector .