sizeof(void()) 是合法的表达式吗？答案

【问题标题】：Is sizeof(void()) a legal expression?sizeof(void()) 是合法的表达式吗？
【发布时间】：2017-01-09 17:33:48
【问题描述】：

从[5.3.3/1]，我发现：

sizeof 运算符不得应用于具有函数或不完整类型的表达式

从[3.9/5]我发现：

不完整定义的对象类型和 cv void 是不完整的类型

无论如何，对于sizeof 不计算它的操作数，我会说sizeof(void()) 是一个合法的表达式（实际上GCC 编译它，结果是1）。
另一方面，从here 开始，在讨论sizeof 时没有提到void，既没有提到大小为1 的类型，也没有在具有定义的实现的列表中大小。

因此问题是：sizeof(void()) 是合法表达吗？
是否保证大小等于 1？
或者它是导致 UB 的合法表达，仅此而已？

【问题讨论】：

CppReference sizeof operator 说这是一个错误
GCC 曾经有（并且可能仍然有）扩展名 sizeof(void) == 1
我的 g++ 副本是这样写的：warning: invalid application of ‘sizeof’ to a function type [-Wpointer-arith]
也许应用程序会抑制错误/警告消息
@skypjack 答案是一样的——因此没有。

标签： c++ language-lawyer sizeof void

【解决方案1】：

void() 是一个函数类型（它是一个不带参数且不返回任何内容的函数），因此它不是sizeof() 中的有效类型。

【讨论】：

不是解释成decltype(void())中的吗（注意这里不是函数类型）？我确实会这么说。为什么它们不同？
@skypjack 当您使用带有decltype 的函数类型时，它会给出返回类型的类型。在void() 的情况下，返回类型是void，所以这是decltype(void()) 的类型。
那么为什么decltype(void(void)) 和decltype(int(int)) 都不起作用？不，在使用decltype 时它不是函数类型。在sizeof的情况下我不能说。
@skypjack 我想我现在明白了，decltype 需要一个表达式，而不是一个类型。 void() 在这里实际上不是一个类型，而是一个表达式，一个 C 风格的转换（就像 int(12.34) 一样）void(void) 不是一个表达式，因此它不起作用。编译器如何解析不同的东西取决于上下文，当它需要一个类型时它会解析为一个类型，当它需要一个表达式时它会解析为一个表达式。 sizeof()（带括号）首先需要一个类型，否则将被解析为带括号的表达式。
cppreference sizeof 提供了sizeof 操作符的示例用法，它清楚地表示函数大小 到sizeof(void())，并说这是一个错误，这里，@ 987654340@，我觉得真的是函数类型。

【解决方案2】：

通过查看CppReference.com - sizeof operator，文档字面意思是：

sizeof 不能与 函数类型、不完整类型或位域glvalues。

由于void()是一个函数类型，那么sizeof(void())不是一个合法的表达式。

在他们的用法示例中，我们可以在这一行看到他们的错误注释：

std::cout << "size of function: " << sizeof(void()) << '\n'; // error

【讨论】：

【解决方案3】：

另外，如果你编译代码，比如下面的例子：

#include <iostream>

int main()
{
   std::cout << sizeof(void());
}

代码正确编译并产生值 1，但如果您查看编译，您会看到：

main.cpp：在函数'int main()'中：

main.cpp:5:29: 警告：对函数类型 [-Wpointer-arith] 无效应用“sizeof”

std::cout

所以，sizeof() 显然不适用于函数类型，因此代码会产生警告。这是无效的。

Code here

【讨论】：

【解决方案4】：

一个小前提。

问题源于对sizeof 运算符的误解。
事实上，OP 认为 void() 是在 sizeof 的上下文中具有不完整类型的表达式，并且问题本身可以理解为 - 为什么 sizeof 接受表达式 void()，这是一个不完整的类型并且不应该接受工作草案中提到的？
这就是为什么实际上提到了[3.9/5]，否则就没有意义了。

也就是说，这个问题实际上包含两个有趣的问题：

为什么sizeof(void()) 不合法？
这是标题本身的实际问题。
为什么sizeof((void())) 不合法？
这是 OP 的预期问题。

答案如下：

sizeof(void()) 中的void() 被解释为一个函数类型，它与[5.3.3/1] 的格式不正确（强调我的）：

sizeof 运算符不得应用于具有函数或不完整类型的表达式，应用于此类类型的括号名称，[...]
sizeof((void())) 中的(void()) 是一个具有不完整类型 void 的表达式（请注意，sizeof 是一个未评估的上下文），它与[5.3.3/1] 的格式不正确（强调我的）：

sizeof 运算符不得应用于具有函数或不完整类型的表达式，应用于此类类型的括号名称，[...]

在这两种情况下，GCC 都会编译带有警告的代码。

【讨论】：

【解决方案5】：

正如这里的文档中已经强调的那样 http://en.cppreference.com/w/cpp/language/sizeof

备注

sizeof() 不能与函数类型、不完整类型或位域glvalues 一起使用。

由于void()是一个函数类型，所以它不是sizeof()的有效类型

注意：

void() 是一个不带参数且不返回任何内容的函数

引用文档中的示例：

//<< "size of function: " << sizeof(void()) << '\n'  // error

所以回答你的问题：

1)不，这不是合法的表达方式。

2)它将显示为 1 ，但会显示警告

3) 与 1) 相同。

【讨论】：

2) 它确实可以编译，这在原始问题中有说明

【解决方案6】：

C99 参考 NO

在文档6.5.3.4 sizeof 操作符部分下说明：

sizeof 运算符不得应用于具有函数类型或不完整类型的表达式、此类类型的括号名称或指定位域成员的表达式。

根据6.2.5 类型部分的第19和20项：

void 类型包含一组空值；它是不完整的类型，无法完成。

...函数类型描述具有指定返回类型的函数。函数类型的特征在于它的返回类型以及它的参数的数量和类型。一个函数类型被称为是从它的返回类型派生的，如果它的返回类型是 T，这个函数类型有时被称为“函数返回 T”。从返回类型构造函数类型称为“函数类型派生”。

因此 void() 是从不完整类型派生的函数类型，并且它作为 sizeof 的操作数是非法的。也就是说，它的返回将取决于编译器的实现，并且不保证任何返回值

C99 Standard

【讨论】：

查看问题的标签。
感谢您的反馈，但是当前 C++ 标准第 3.9.1 节第 9 项中对 void 类型的定义与第 5.3.3 节第 1 项中关于 sizeof 运算符的定义没有区别： sizeof 运算符不应应用于具有函数或不完整类型的表达式... [open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2014/n4296.pdf]
当然，但是对于标记为 C++ 的问题，值得一提的是正确的参考。就是这样。