c++ 在哪里存储固定大小数组的大小？

Question

这个问题是Declaring array of int的跟进

考虑以下程序：

#include <iostream>
#include <string>

int main()
{
  int x[10];
  std::cout << sizeof(x) << std::endl;
  int * y = new int [10];
  std::cout << sizeof(y) << std::endl;
  //delete [] y;
}

sizeof(x) 打印 40（总大小），sizeof(y) 打印 8（指针大小）

它看起来很有趣，对我来说int x[10] 与y 没有什么不同，只是它位于堆栈中。 c++ 究竟在哪里存储了x 的大小？ c++ 是否从堆栈中获取它？还是将固定大小的数组视为内部具有大小的结构？

Answer 1

数组的大小不需要存储，编译器自己知道它有多大，因为它是类型的一部分。

当您像在示例中对 y 所做的那样动态分配数组时，数组的大小确实需要存储在某个地方，以便 delete[] 可以做正确的事情。但这是程序无法访问的实现细节。

Answer 2

你有两种不同的类型：

int x[10];

这声明了int[10] 的类型。如您所见，数组的大小是类型的一部分。

int * y;

这是一个指向 int 的指针。它的大小与系统上指针的大小相等。您的系统似乎有 64 位指针（现在很常见）。

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这是你可以在 C++17 中做的一个小技巧：

template<class T>
std::enable_if_t<std::is_pointer_v<T>> foo(T ptr)
{
    std::cout << "Called foo for a pointer type" << std::endl;
}

template<class T, int N>
void foo(T (&arr)[N])
{
    std::cout << "Called foo for an array type of size " << N << std::endl;
}

我们定义了两个名为foo 的函数。第一个使用类型特征仅启用指针类型，第二个用于数组类型（通过引用）。

我们可以从 main 调用它们：

int x[10];
int * y = nullptr;
foo(x);
foo(y);

并获得如下所示的输出：

为大小为 10 的数组类型调用 f​​oo
为指针类型调用 f​​oo

Runnable code

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编辑：Mark Ransom 很好地说明了为y 分配的数组的大小，我也将添加一小部分。虽然它确实是一个实现细节，但常见的是内存分配器的实现（如malloc 或new）在底层会将此值写入它分配的内存块的开头。 这样，当您调用delete 时，您不必知道要删除多少字节；释放器（free 或delete）可以检查内存块的开始位置有多大。所以分配，比如说 1 个字节，实际上可能分配超过 1 个字节。 （同样，这只是一种方法）

Answer 3

数组的大小在编译后的 C++ 代码（汇编代码）中很明显。这相当于sizeof() 在编译时的求值方式。

结果，它不存储它，编译器知道数组的大小。

当您动态分配内存时，编译器再次知道数组的大小并记住它（它由实现定义的位置和方式）。这样一来，当你调用delete[]时，不需要指定数组的大小，编译器就知道了。