为什么对于数组参数的指针衰减似乎不适用于sizeof()？

Question

我之前读到了一个问题，由于是与下面这个问题完全相同而被关闭：当函数有一个特定大小的数组参数时，为什么它会被替换成一个指针？以及如何找到指向数组的指针的“sizeof”？但是在阅读了这些内容之后，我仍然不理解sizeof()如何工作。我知道将数组作为参数传递给函数，例如：

  void foo(int a[5])

如果将数组作为参数传递，将导致数组参数衰减为指针。但在上述两个问题链接中，我没有找到一个明确的答案，说明为什么sizeof()函数本身豁免于（或至少表面上豁免于）这种指针衰减行为。如果sizeof()像其他函数一样运作，则

   int a[5] = {1,2,3,4,5};
   cout << sizeof(a) << endl;

如果一切正常，上述输出应该是4而不是20。如果我错过了一些明显的东西，那么这似乎与指针衰减行为相矛盾。很抱歉再次提起这个问题，但尽管多年来一直快乐地使用这个函数而没有真正考虑它，但我确实很难理解为什么会发生这种情况。

- mathematician1975

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注意：void foo(int (&a)[5]) 不会导致数组参数退化。重要的是目标，而不是源。 - Xeo

“void foo(int a[5])”这种参数形式真的应该被弃用，只允许使用“void foo(int* a)”这种形式，因为前者只会带来混乱。我不在意它会破坏谁的代码。 - Benjamin Lindley

Answer 1

因为标准规定如下（重点是我加的）：

（C99，6.3.2.1p3）“除非它是sizeof运算符或一元& 运算符的操作数，或是用于初始化数组的字符串字面量，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array对象的初始元素的指针类型”，并且不是左值。”

请注意，对于C ++，标准明确表示大小是数组的大小：

（C++11，5.3.3p2 sizeof）“[...]当应用于数组时，结果是数组中的总字节数。这意味着n个元素的数组的大小是一个元素的大小乘以n。”

- ouah

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在C++中，规则略有不同，它还有另一种情况，即将数组表达式绑定到数组引用时不会发生衰减。但这些都是奇怪的事情。另请参阅https://dev59.com/tnA75IYBdhLWcg3wT3H8。 - MSalters

Answer 2

sizeof 是一个运算符，而不是一个函数。它还是一个具体的运算符。如果它是一个表达式，甚至括号都不是必需的：

int a;
sizeof (int); //needed because `int` is a type
sizeof a; //optional because `a` is an expression
sizeof (a); //^ also works 

正如您所见，它也在优先级图表中。它还是不可重载的运算符之一。

- chris