sizeof(""+0) != sizeof(char *)是一个Bug还是未定义行为？

Question

以下是一个C程序：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    printf("%u %u %u\n",sizeof "",sizeof(""+0),sizeof(char *));
    return 0;
}

在Linux上使用GCC编译时，输出为1 4 4，但在Windows上使用Microsoft Visual C++编译时，输出为1 1 4。我预期的结果是GCC的结果。它们的差异是因为MSVC有一个错误还是因为sizeof(""+0)是未定义的？对于两个编译器，无论使用哪个字符串文字或整数常量，行为（即打印的中间值是否等于第一个值或最后一个值）都是相同的。ANSI C标准中6.2.2.1 - Lvalues and function designators中相关的参考文献如下：

除非它是 sizeof 操作符的操作数...否则，具有'type'数组类型的lvalue将转换为具有指向数组对象的初始元素的'type'指针类型的表达式，并且不是lvalue。

然而，在sizeof(""+0)中，“Except”不应该适用，因为数组/字符串文字是+的操作数，而不是sizeof的操作数。

- cdev

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也许微软正在进行某种优化，用 '\0' 替换 ""？如果你取 sizeof(""+(long long)0) 会发生什么？ - Lundin

用'\0'替换""将违反类型系统。更有趣的是，sizeof(""+1)是多少？ - Fred Foo

你在技术上得到了UB，因为sizeof是size_t类型，必须使用%zu进行打印。 - phuclv

Answer 1

因为"fooabc"是char[7]类型，sizeof("fooabc")的结果与sizeof(char[7])相同。然而，数组可以被隐式转换为指针（一些人错误地称之为“衰减”）。由于这对算术运算符（+）是必要的，所以""+0将具有char*类型。而char指针的大小可能与数组不同。在这方面，MSVC的行为似乎存在问题。

- user562374

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我不会说使用“decay”这个术语是错误的。它已经被广泛使用，并且如果我没记错的话，可能也可以在标准文本中找到（我现在无法检查）。 - eq-

@eq- 它不会。 §6.3.2.1 “3 除非它是 sizeof 运算符或一元 & 运算符的操作数，或者是用于初始化数组的字符串字面值，否则具有类型“type 的数组”的表达式将被转换为具有类型“指向数组对象的初始元素的 type 指针”的表达式，并且不是左值。” - Josh Lee

@eq 不是标准文本，但是是常用术语。 - M.M

@JoshLee：标准中有许多情况使用一个术语来描述几个相关的结构，但没有为每个结构指定单独的术语。最过载的术语可能是“对象”，但“转换”也包括几种不相关的操作，其中一些缺乏单独的术语。使用诸如“衰减”和“强制转换”等术语似乎比引用“将数组对象转换为指向第一个元素的指针”的转换和“在使用值编写或初始化lvalue时执行的无需转换”的转换更有用。 - supercat

Answer 2

我猜这是MSVC的错误。

""+0获取""（已转换为char*类型）的地址并将0加到它上面。该表达式的类型为char*。

试着做一下： ""+0的值是多少？ ""+1的值是多少？以及sizeof(""+ 1)的值是多少？

- peoro

Answer 3

看起来是 MSVC 中的一个 bug。 显然，它的优化器在进行适当的类型分析之前会先删除 +0。

- Fred Foo

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在这种情况下，尝试使用sizeof（"" +（volatile const char *）0）并查看是否有任何区别。（虽然我猜测微软也可能会误编译volatile...） - Lundin

@Lundin：指针不能相加，因此建议的sizeof（“” +（volatile const char *）0）是编译器错误--也就是说，该表达式无法解析。如果您想进行类似的测试，请使用：extern int x; sizeof（"" + x）;无需为x提供定义，因为它实际上没有被使用，编译器将无法对其进行优化。 - David Rodríguez - dribeas