带有指针变量的 Sizeof 运算符

Question

我知道sizeof 运算符返回 C/C++ 中任何给定类型的大小。在 C 风格的数组中，数组的名称本身就是一个指针，它指向数组的第一个元素。例如，在int arr[2] = {2, 3} 中，*arr 将产生2。那为什么sizeof运算符不返回指针变量的大小，而是返回数组在内存中占用的总大小。

查看此代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int arr[10];

    cout << sizeof (arr);
    return 0;
}

输出：40 个字节（给定int 需要 4 个字节）

我想在这段代码中问的是，即使arr 只是一个指针，那么 sizeof 如何返回这个数组占用的整个大小？

我写了自己的sizeof 来理解它：

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T>
size_t my_sizeOf(T var)
{
    return (char *) (&var + 1) - (char *) (&var);
}

int main()
{
    int arr[10];

    cout << my_sizeOf(arr);
    return 0;
}

输出：8 字节（给定的指针变量占用 8 字节）

这段代码现在只打印指针变量的大小。我是否遗漏了有关 sizeof 运算符的一些关键点？

Answer 1

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int arr[10];

    cout << sizeof (arr); // 40
    return 0;
}

arr 不只是一个指针。它是一个大小为 10 的数组。数组在传递给函数时可以衰减为指针，但类型 int[10] 和 int* 是不同大小的不同类型。

请注意，如果我们将其强制为指针，我们会得到您期望的结果。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int arr[10];

    cout << sizeof ((int*)arr); // 8 (on 64-bit systems)
    return 0;
}

另一方面，如果您动态分配一个数组（您不应该这样做；99% 的时间，std::vector 更好更智能），那么您必须将它存储在指针，而不是数组变量。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int* arr = new int[10];

    cout << sizeof (arr); // 8 (on 64-bit systems)
    delete[] arr;
    return 0;
}

特别注意，sizeof 不是一个函数并且不评估它的参数。这是一个特殊的关键字，它只使用其参数的类型。

Answer 2

在 C++ 中，int arr[10]; 的声明将 arr 声明为 int[10] 类型，即 10 个 ints 的数组。由于数组的大小是arr 类型的一部分，sizeof 运算符知道实际大小。

在您的函数my_sizeOf 中，您将arr 衰减为函数参数中的指针，因此您获得的是指针的大小而不是数组的大小。编写函数的正确方法是

template <typename T, size_t N>
size_t my_sizeOf(T (&)[N])
{
  return N;
}