为什么sizeof int是错误的，而sizeof(int)是正确的？

Question

我们知道sizeof是一个用于计算任何数据类型和表达式大小的运算符，当操作数是一个表达式时，括号可以省略。

int main()
{
        int a;

        sizeof int;
        sizeof( int );
        sizeof a;
        sizeof( a );

        return 0;
}

sizeof 的第一个用法是错误的，而其它用法是正确的。

使用 gcc 编译时，会得到以下错误信息：

main.c:5:9: error: expected expression before ‘int’

我的问题是为什么C标准不允许这种操作。 sizeof int 是否会引起任何歧义？

- Yishu Fang

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有趣的是，并非所有的表达式都不需要括号就可以被接受：试试 sizeof (int)a。 - Fred Foo

@MikkelK.：OP正在询问标准引用的原因，他已经知道了被标记答案中提到的引用。 - Alok Save

@Lundin: sizeof +(int)a 相较于 *& 有一个实际编译的优势^-^ - Steve Jessop

@SteveJessop 哦，对了，它不是一个左值。尽管在 Embarcadero C++ 中编译通过，但这很奇怪。无论如何，我相信我们刚刚发现了一种使用一元+运算符的方法！这肯定是 C 编程历史上的第一次 :) - Lundin

@Lundin：在使用一元运算符 + 时仍需谨慎。例如，由于整数提升，sizeof +(char)a == sizeof(int) ，如果对要求取大小的表达式存在任何疑虑，最好还是加上括号以避免错误产生。因此我不确定是否应将其称为“用法”，尽管我承认我确实使用过...。 - Steve Jessop

Answer 1

以下可能会存在歧义：

sizeof int * + 1

这是(sizeof (int*)) + 1还是(sizeof(int)) * (+1)？显然C语言可以引入规则来解决歧义，但我可以想象为什么它没有烦恼。在目前的语言中，类型说明符从未在表达式中“裸露”出现，因此无需制定规则来解决那个第二个*是类型的一部分还是算术运算符。

现有的语法已经解决了可能存在的sizeof (int *) + 1的歧义。它是(sizeof(int*))+1，而不是sizeof((int*)(+1))。

C++需要解决类似的问题，其函数样式的转换语法也可能遇到类似的问题。你可以写int(0)，也可以写typedef int *intptr; intptr(0);，但你不能写int*(0)。在这种情况下，规则是“裸露”的类型必须是简单类型名称，它不能只是任意旧的类型标识符，可能有空格或尾随标点符号。也许sizeof可以被定义为具有相同限制，但我不确定。

- Steve Jessop

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C++有new int*(X)，如果C++没有指定new运算符采用可能是类型的最长字符串，则会产生歧义。因此，在C++中，他们可以使用sizeof来做同样的事情，我想。但在C++中，您可以说sizeof int()，这将会产生歧义（类型或值初始化int？）。 - Johannes Schaub - litb

@JohannesSchaub-litb：嗯，也许C++可以说，如果可以解析一个类型，则优先选择该类型，否则它是一个表达式。这种歧义将得到解决，但sizeof int()将是不合法的（“没有size_t的operator()”），我认为这将是不受欢迎的！ - Steve Jessop

Answer 2

来自 C99标准

6.5.3.4.2
sizeof 运算符返回其操作数的大小（以字节为单位），其操作数可以是表达式或括在圆括号中的类型名。

在您的情况中，int 既不是表达式也不是括在圆括号中的类型名。

- Jainendra

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我不明白为什么这个回答获得了7个赞，就像那三个被删除的回答一样，它只是重复了规则，而没有解释规则存在的原因。 - Fred Foo

@larsmans，是的，我同意你的观点。尽管它不断重复规则，但至少给予了一份授权阅读材料。 - Yishu Fang

如果我们开始试图为C99中做出的每个决定提供理由，那么我们会在这里呆上一整年。引用标准就像任何其他方法一样，可以结束这次讨论。 - Perry

@Perry：如果您不喜欢这种类型的问题，可以投票将问题标记为有争议。 - Fred Foo

作为一个不熟悉C++的人，我甚至能够理解这个答案。如果你能阅读和理解英文，那我不确定问题出在哪里。 - Kev

+1 令我困惑的是，int;可以编译。因此我错误地认为它也必须是一个_expression_。在查看您提供的标准后，发现有一些语法规则(6.7)： declaration: declaration-specifiers init-declarator-list[opt] ;，declaration-specifiers: type-specifier declaration-specifiers[opt]，和type-specifier: int定义了int;作为一个_declaration_，而不是_expression_([opt]表示可选)。感谢引用和链接的文档。 - Alberto

Answer 3

C语言中使用sizeof运算符有两种方式。语法如下：

C11 6.5.3 Unary operators
...
sizeof unary-expression
sizeof ( type-name )

每当您使用类型作为操作数时，根据语言的语法定义，必须加上括号。如果您在表达式中使用sizeof，则不需要括号。

C标准提供了一个这样的示例，您可能希望在表达式上使用它：

sizeof array / sizeof array[0]

然而，为了保持一致性，并避免与运算符优先级相关的错误，我个人建议在任何情况下都使用 ()。

- Lundin

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@JohannesSchaub-litb，我同意它没有提供C标准委员会在指定C90标准时的推理。你必须问他们...但是，它确实回答了问题，但是由于语法如6.5.3所指定，C不允许这样做。 OP似乎也不知道sizeof expression和sizeof(type)之间的区别，在此答案中有解释。 - Lundin

（仅供参考，我刚刚阅读了C90和C11的解释，但两者都没有提供任何解释。） - Lundin

我怀疑这并没有必要的理由，这只是原始C语言设计者决定这样做的方式。也许这样做对早期解析器来说更容易一些。我本打算发表一个关于typedef和变量共享相同命名空间的答案，但这并不排除允许第一种语法的可能性；只需要解析规则表明当没有括号时优先选择变量，有括号时优先选择类型，并且在名称无歧义时可以使用任何形式。由于没有必要改变它，标准委员会就将其保持不变。 - Barmar