为什么（以及何时）在 sizeof 后需要使用括号？

Question

以下内容无法编译：

typedef int arr[10];
int main(void) {
    return sizeof arr;
}

sizeof.c:3: error: expected expression before ‘arr’

但是如果我将它更改为

sizeof(arr);

一切都好，为什么呢？

- blueshift

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在ANSI-C中，sizeof作为操作符是不可用的。 - Grim

@Kostya：我的《C程序设计语言》（我所拥有的最早描述C语言的书籍）离我很远，现在无法查看，但我可以百分之百确定它与C99标准对sizeof的描述是基本相同的。自1989年ANSI标准化C语言之前，sizeof就已经存在了。 - pmg

@Grim，你的说法“sizeof作为运算符在ansi-c中不可用”是错误的。C90有一个3.3.3.4节“sizeof运算符”。在C99中，它移动到了6.5.3.4节。 - Roland Illig

Answer 1

根据6.5.3，sizeof有以下两种形式：

sizeof unary-expression
sizeof ( type-name )

由于你代码中的 arr 是一个 type-name，因此它必须加上括号。

- Ise Wisteria

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+1 为了强调 sizeof 是一个运算符：括号应该与类型一起使用，而不是与运算符一起使用。 - pmg

@pmg: 我认为括号“属于”哪个部分并不清楚。第二种形式的语法由三个标记和一个非终端组成：“sizeof ( type-name )”。但对于第一种形式，你可以编写例如sizeof(x)，虽然它看起来像是一个函数调用（如果'sizeof'不是关键字），但实际上它是应用于带括号表达式的运算符。这是你想要的吗？ - Keith Thompson

我的意思是，sizeof的语法是 sizeof <SOMETHING>，而不像函数，例如 printf 是 printf ( <SOMETHING> )。括号属于 printf，但不属于 sizeof。当 sizeof 应用于括号中的类型名称时，我认为它类似于对无内容进行转换，仅“返回”类型。 - pmg

@pmg：你当然可以这样想，但我认为这种想法是误导性的。它与强制转换的相似之处仅在于它在括号中具有类型名，这只是语法上的巧合。我更愿意将sizeof (type-name)视为一种独立的表达式。（标准将其称为运算符，但(type-name)并不是通常意义下的操作数。） - Keith Thompson

@melpomene 一个更常见的写法是 sizeof("abcdefghij"[0])，而不是 sizeof(0)["abcdefghij"]。参见 https://dev59.com/83RC5IYBdhLWcg3wMd9S/ - jcsahnwaldt Reinstate Monica

Answer 2

这就是语言的规定，这里必须给类型名称加上括号。

假设语法看起来像这样：

sizeof 一元表达式 sizeof (类型名称)

现在，例如以下表达式将是模糊不清的：

sizeof int * + 0

这可能是 sizeof(int *) + 0 或者是 sizeof(int) * +0。对于一元表达式来说不会出现歧义，因为在表达式后面添加一个星号不是一个表达式（但对于某些类型名来说，再次添加一个星号又成为了一个类型名）。

这里必须指定一些内容，要求类型名必须加括号就是解决这种歧义的方法。

- mafso

Answer 3

我认为这是因为你使用了typedef。如果你将其移除，它应该可以编译。

维基百科的例子：

/* the following code fragment illustrates the use of sizeof     
 * with variables and expressions (no parentheses needed),
 * and with type names (parentheses needed)    
 */
char c;
printf("%zu,%zu\n", sizeof c, sizeof (int));

- baz