sizeof如何知道数组的大小？

Question

我有以下代码：

main() {
    int array[5] = {3,6,9,-8,1};
    printf("the size of the array is %d\n", sizeof(array));
    printf("the address of array is %p\n", array);
    printf("the address of array is %p\n", &array);
    int * x = array;
    printf("the address of x is %p\n", x);
    printf("the size of x is %d\n", sizeof(x));
}

输出结果为

the size of the array is 20
the address of array is 0x7fff02309560
the address of array is 0x7fff02309560
the address of x is 0x7fff02309560
the size of x is 8

我知道变量array会被视为指向数组第一个元素的指针，因此我理解x的大小为8。但我不知道数组的大小为什么是20。在64位机器上不应该是8吗？

另外程序如何知道它的大小是20呢？据我所知，在C语言中它不存储元素的数量。为什么sizeof(array)和sizeof(x)不同？我查阅了关于数组衰减的帖子，但对这个问题没有头绪。

- Marcus Thornton

---

编译器知道数组元素的大小和数组中有多少元素，因此它可以将这两个数相乘以得出 sizeof 的结果。这是编译器的工作，需要它来完成。 - Jonathan Leffler

数组不是指向其第一个元素的指针——有时它只是自动转换为指针。 - user253751

你可能忽略了一个关键点：尽管它的外观类似，但 sizeof 不是一个函数，而是一个编译时运算符。只有编译器需要知道答案，因此信息不被“存储”在程序中也没有关系。 - Euro Micelli

@Mehrdad 变长数组在这个主题中有什么区别吗？ - Marcus Thornton

@Mehrdad，这个问题的重复是哪一个？ - Marcus Thornton

Answer 1

在大多数情况下，数组的名称会退化为指向数组第一个元素的指针。然而，有两个例外。最重要的是当数组名用作sizeof操作符或address-of操作符(&)的操作数时，数组名仍然是整个数组的标识符。

对于非VLA数组，这意味着可以在编译时静态地确定数组的大小，并且表达式的结果将是数组的大小(以字节为单位)，而不是指针的大小。

当您获取数组的地址时，您将获得与未获取地址的数组名称相同的值(即相同的地址)。但类型是不同的 - 当您明确获取地址时，您得到的是指向"N个T类型项的数组"的指针。这意味着(例如)，虽然array+1指向数组的第二个元素，但&array+1指向整个数组结束后的另一个数组。

假设有至少两个项的数组，*(array+1)将引用数组的第二个元素。无论数组大小如何，&array+1都将产生超出数组末尾的地址，因此尝试对该地址进行解引用会导致未定义的行为。

在您的情况下，假设数组大小为20，数组中一个元素的大小为4，如果array为0x1000，则array+1将为0x1004，而&array+1将为0x1014(0x14 = 20)。

- Jerry Coffin

Answer 2

您的数组长度是静态的，因此可以在编译时确定。您的编译器知道 sizeof(int) = 4 和您的静态数组长度[5]。4 * 5 = 20

编辑：您的编译器int可能是32位，但寻址为64位。这就是为什么sizeof(pointer)返回8的原因。

- Raipe

Answer 3

请注意，sizeof不是一个库函数。 sizeof是一个编译时一元运算符[...]，可用于计算任何对象的大小。因此，sizeof并不知道数组的大小，编译器才知道数组的大小，并且按定义，当应用于数组时，结果是数组中总字节数的数量。

- user3386109

Answer 4

指针和数组是两种不同的数据类型。

数组可以容纳相似的数据类型元素。数组的内存是连续的。

指针用于指向一些有效的内存位置。

sizeof(type)会给出你传递的类型所占用的字节数。

现在，如果你传递一个数组，编译器就知道这是一个数组以及其中的元素数量，并将这么多元素乘以相应的数据类型大小值。

在这种情况下：

5*4 = 20

再次强调，sizeof(int) 或者 sizeof(pointer) 取决于平台。在这种情况下，你看到的是 sizeof(pointer) 为8。

- Gopi

Answer 5

不，数组作为 sizeof 运算符的操作数时不会退化。这是数组不退化的为数不多的情况之一。如果在您的机器上 int 是 4 字节，则数组的总字节数应为 20（4 * 5）。我们甚至不需要一个对象来测试这个。

sizeof(int[5]) // 20
sizeof(int*)   // 8 on a 64-bit machine

- user3920237

Answer 6

C11: 6.5.3.4 (p2)

sizeof 运算符返回其操作数的大小（以字节为单位），其操作数可以是一个表达式或类型的括号名称。 大小由操作数的类型确定。[...]

在声明中：

int array[5]  

< p > array 的类型是一个包含5个 int 元素的数组。编译器会根据这个类型确定 array 的大小。

- haccks

Answer 7

试试这个

int x = sizeof(array)/sizeof(int);
printf("the size of the array is %d\n", x);

- lappet