sizeof() 数组在 C 中的函数原型中以显式长度定义 [重复]答案

【问题标题】：sizeof() array defined with explicit lengths in function prototypes in C [duplicate]sizeof() 数组在 C 中的函数原型中以显式长度定义 [重复]
【发布时间】：2025-12-31 11:40:07
【问题描述】：

我今天偶然发现了一个奇怪的 C 语言，我无法理解其背后的原因。

如果我有这样的功能（假设是 32 位架构）：

void printSize(char array[6]) {
    printf("%zd\n", sizeof array);
}

我会得到 4，这是指针的大小。我期望得到 6，这是函数原型中明确声明的大小。

我知道数组是通过引用传递的，并且底层类型是指针。我假设将数组的长度放入原型中将为编译器提供返回 6 所需的信息。

为什么 C 会这样做？另外，如果编译器甚至不能执行 sizeof() 并返回那个大小，那么在原型中放置一个大小有什么意义呢？

【问题讨论】：

“阵列衰减”或类似的搜索词可能是一个有用的搜索词。
将大小放入参数中的唯一真正意义在于自我记录。数组参数衰减为指针，因此就编译器而言，大小无关紧要。
@PaulR 怎么样？ void printSize(char (*array)[6]); 与 void printSize(char (*array)[]);?
@PaulR 我知道这种衰减，但我假设将大小放在原型中会将长度信息恢复到编译器的函数范围。我的问题是为什么编译器不这样做。他们本可以让它以这种方式工作，但出于某种原因选择不这样做
@FredLarson 它没有，但请阅读整个内容......我理解为什么它们会衰减为指针。我不明白为什么设计选择忽略了声明/原型中提供的尺寸信息？他们是否认为这是不安全的，因为调用代码可以选择不实际遵守尺寸信息？

标签： c sizeof function-prototypes

【解决方案1】：

您观察到的行为是由C standard 强制执行的。第 6.7.6.3p7 节关于“函数声明符”状态：

将参数声明为“类型数组”应调整为 ''qualified pointer to type''，其中类型限定符（如果有）是在数组类型派生的 [ 和 ] 中指定的那些。如果关键字 static 也出现在数组类型的 [ 和 ] 中推导，然后对于函数的每次调用，相应的实际参数应提供对第一个的访问数组的元素至少与指定的元素一样多大小表达式。

所以编译器这样做的原因是标准规定他们必须这样做。此外，从实用的角度来看，这意味着您无法将实际指针传递给这样的函数。考虑是否将数组传递给参数类型为int * 的函数，然后传递给参数类型为int [5] 的函数，或者是动态分配的数组，即int *arr = malloc(5 * sizeof(int));

另外，请注意，这仅适用于多维数组的第一维。这意味着：

void foo(int arr[4][5])

与

相同

void foo(int (*arr)[5])

但不是：

void foo(int **arr)

【讨论】：

“所以编译器这样做的原因是因为标准规定他们必须这样做。”我的问题是为什么标准是这样写的？让编译器忽略提供的大小信息似乎是一个奇怪的设计选择
@StephenKlein：这种行为是在 C 语言出现原型之前几年就被强制要求的。换句话说，它又是“歇斯底里的葡萄干”——或者如果你愿意的话，它是“历史原因”。破坏现有代码是 C 标准委员会（正确地）努力避免的事情——如果不致力于将现有代码保留为工作代码，C90 标准就不会取得如此成功。
@JonathanLeffler 感谢您的回答！我打算重新问我的问题，因为我不是很满意......不破坏向后兼容性对我来说是有意义的，因为在这种情况下添加“un-decaying”会改变一些使用新编译器的旧程序的行为。我刚刚意识到的一个明显的后续问题非常重要：用旧标准编写的 C 代码是否总是向前兼容？或者另一种方式：任何 c90 代码都将使用具有相同逻辑程序的 c99 编译器进行编译？
不——事情并不完全向前兼容，@StephenKlein。例如，C99 禁止隐式函数声明和“隐式int”。旧代码可能写了main(argc, argv) char **argv; { … }。 C99 禁止这样做。它需要（最好）int main(int argc, char **argv) { … } 或（绝对不是首选）int main(argc, argv) int argc; char **argv; { … }。两者都符合 C99，尽管非原型表示法是“过时”表示法。编译器通常比标准更宽松，并继续允许旧的符号，除非您要求它们符合。
@JonathanLeffler 有趣！再次感谢:-)

【解决方案2】：

数组不是“通过引用传递”的。 C 中的任何内容都不是“通过引用传递”的。一切都是按值传递的。

数组，当“传递”给函数作为参数时，衰减指向数组第一个元素的指针。

sizeof array 因此返回4（字节），因为这就是您的实现中指针的大小。

允许您声明数组参数大小的功能主要用于文档。如果您看到一个函数原型，例如void printSize(char array[6]);，您可以假设该函数将仅访问数组的第一个 6 元素，尽管该函数不必严格遵守这一点（如果没有，编译器也不会抱怨）。

【讨论】：

“数组不是“通过引用传递”。C 中没有什么是“通过引用传递”。一切都是通过值传递的。“我不喜欢你在这里试图讨价还价。将数组传递给 C 中的函数调用传递可以被认为是对数组的引用。 “允许您声明数组参数大小的功能主要用于文档。” 没有太多功能！您的回答没有解决问题的“原因”，这是重点
最后一句话对我来说没有多大意义。
@machine_1 括号中的那个？我试图清除它。
@StephenKlein 想想这个例子：int x = 42; int *p = &x; someFunc(p); 在这里，您将值传递给函数。该值是对整数的引用，但它仍然是一个值（4 字节数字形式的地址）。
@bool3max 我理解你的例子。我的问题是：为什么编译器不能获取指向数组第一个元素的指针的值，以及函数定义中给出的显式大小，然后将其视为声明为该大小的数组函数内？对我来说似乎很奇怪。