主要内容 #

在今天的大师码课程中，我们来介绍一下内存大小的衡量单位。

1. 数据的单位 #

1.1 单位 #

计算机世界的数据大小，也和物理世界的长度一样，有自己的单位。

数据的最小单位是“位”（Bit），也就是一个 bool 变量所占的空间。

不过，由于“位”（Bit）太小，在使用上，我们习惯用另一个单位“字节”（Byte，简称 B），作为最小单位。

1 Byte = 8 Bits
1 字节 = 8 位

上一节课，我们计算了一个 int 的大小，是 bool 的 32 倍。
所以，一个 int 的大小是 4 字节。

除此以外，还有如下的常用单位：

1 KB = 1024 B    // 下载速度，一般为：几百 KB/s
1 MB = 1024 KB   // 一首歌曲的大小，一般为：几十 MB
1 GB = 1024 MB   // 一部电影的大小，一般为：几 GB
1 TB = 1024 GB   // 一些电脑的硬盘总容量为：几 TB

1.2 单位换算 #

在上面的描述中，需要特别注意的是单位间的比例，是 1024。
这里的 1024，是 2^10 。这也是和二进制有关。

2. 常见数据类型的长度（Win32为例） #

在不同的操作系统下，数据类型的长度会有差异。这里以 32 bit 的操作系统为例说明：

1 整型 #

类型名称	short	int	long	long long	unsigned short	unsigned int	unsigned long	unsigned long long
所占字节数	2 Bytes	4 Bytes	4 Bytes	8 Bytes	2 Bytes	4 Bytes	4 Bytes	8 Bytes
表示范围	-32768~32767	-2147483648~ 2147483647	-2147483648~ 2147483647	-9223372036854775808~ 9223372036854775807	0~65535	0~ 4294967295	0~ 4294967295	0~ 18446744073709551615
表示范围（十六进制）	0x0000~0xFFFF	0x00000000~ 0xFFFFFFFF	0x00000000~ 0xFFFFFFFF	0x0000000000000000~ 0xFFFFFFFFFFFFFFFF	0x0000~0xFFFF	0x00000000~ 0xFFFFFFFF	0x00000000~ 0xFFFFFFFF	0x0000000000000000~ 0xFFFFFFFFFFFFFFFF

• 十六进制的两位，占据 1 Byte；
• 只有 unsigned 类型，十六进制的表示范围，和十进制的表示范围，是一一对应的；

2 实型 #

类型名称	float（中文翻译：单精度）	double（中文翻译：双精度）	long double	bool
所占字节数	4 Bytes	8 Bytes	16 Bytes	* 1(=8 Bits) Byte，见说明
表示范围	-3.4E+38~3.4E+38	-1.7E+308~1.7E+308	-3.4E4932~3.4E4932	true / false
表示范围（十六进制）	0x00000000~ 0xFFFFFFFF	0x0000000000000000~ 0xFFFFFFFFFFFFFFFF	0x0~ 0xFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF

在C++中，bool 其实也是占一个字节（8 位）。这是比较特殊的地方。

3 字符型 #

* 字符型还未介绍，将在后续章节讲解。

类型名称	char	unsigned char
所占字节数	1 Byte	1 Byte
表示范围	-128~127	0~255
表示范围（十六进制）	0x00~ 0xFF	0x00~ 0xFF

由于，在不同机器上，数据的长度会有不同。所以，C++ 给了一个方法，用于查询变量（或者类型）的长度，单位“字节 Bytes”。

cout << sizeof(int)             << " Bytes" << endl;
cout << sizeof(float)           << " Bytes" << endl;
cout << sizeof(double)          << " Bytes" << endl;
cout << sizeof(short)           << " Bytes" << endl;
cout << sizeof(unsigned int)    << " Bytes" << endl;

int dashima(5);
cout << sizeof(dashima)         << " Bytes" << endl;

习题 #

课后练习