sizeof-operator 反向行为

Question

我们知道，当我们使用数组时，它保存第一个元素的地址，而 &array 存储整个数组地址，当我在 printf 中使用它时它是正确的，但在 sizeof 运算符中它是相反的行为，为什么

我在 Windows 7 上使用带有 GCC 的代码块

 int main(void)
  {
    int c[5];
      printf(" %d  %d  %d  %d\n",c,c+1,&c,&c+1);\\when we add 1 in "c" it add more 4 bytes and when "&c+1" it add 20 byte witch is true

       printf(" %u  %u ",sizeof(c),sizeof(&c));\\But when we print first element size (with "c") it give 20 byte and when print (With "&c") whole arry size it give 4 byte


         return 0;
            }

\我不明白为什么请解释

Answer 1

我想这里你需要知道的是，&array 仍然是一个指针，只是类型不同而已。

对于像int arr[]={4,3,2,1,0}这样的数组

• 大多数情况下，arr 与&arr[0] 相同，即int *，但使用sizeof 运算符，它的行为会有所不同（请参阅下面的注释）。当传递给 sizeof 运算符时，它会为您提供整个数组的大小，即在本例中为 sizeof(int [4])。
• &arr 是 int (*)[4] 类型，它是一个指针。

因此，要获取数组中元素的数量，您应该执行类似的操作

printf ("Number of elements = %zu", sizeof(arr)/sizeof(arr[0]));
            / *(size of the entire array / size of one element in the array) */

引用C11，第 §6.3.2.1 章（强调我的）

除非它是 sizeof 运算符的操作数， _Alignof 运算符或 一元 & 运算符，或者是用于初始化数组的字符串文字，该表达式具有 type ''array of type'' 被转换为一个类型为 ''pointer to type'' 的表达式，它指向 到数组对象的初始元素并且不是左值。 [...]

也就是说，

• sizeof 产生size_t 类型的结果，您应该使用%zu 格式说明符来打印结果。
• 要打印指向对象的指针，您必须使用%p 格式说明符并将相应的参数转换为void *。

Answer 2

首先，如果你想打印sizeof的结果，正确的格式是%zu。 sizeof 给你一个size_t，而不是int。要打印指针，请使用 %p 并将参数转换为 (void *)。

其次，要获取数组的元素个数，为sizeof arr / sizeof arr[0]（整个数组的大小除以单个元素的大小，也可以写成sizeof arr / sizeof *arr）。

也就是说，您要问的问题与数组无关，真的。例如，如果你这样做

char c;

那么sizeof &c 将是 4（在 32 位平台上），但 &c + 1 会给你一个比 &c 高 1 个字节的内存地址，而不是 4 个字节。

这是因为指针运算是以指向类型（而不是指针本身的类型）为单位完成的。也就是说，您需要比较ptr + 1 和sizeof *ptr（或&var + 1 和sizeof var）。

在您的代码中，四个表达式中的三个很简单：

• sizeof &arr 是 4，因为 &arr 的类型是“指向 5 个整数数组的指针”，并且您在 32 位平台上，所以指针是 4 个字节。
• sizeof arr 是 20，因为 arr 的类型是“5 个整数的数组”，而 int 在您的平台上是 4 个字节，因此该数组占用 5 * 4 = 20 个字节。
• &arr + 1 为您提供过去 arr 的内存地址。这就像在问“如果arr 是数组的一个元素，那么下一个元素将从哪里开始？”。由于arr 的大小为 20 字节，因此超过arr 的内存地址高出 20 字节。

剩下的是奇怪的：

• arr + 1 编译是因为 arr 在此处衰减为指针。也就是说，因为数组不是sizeof 或& 的操作数，它的计算结果是指向其第一个元素的指针，如&arr[0]。而在&arr[0] + 1 中，指向的类型是int，因此添加1 意味着步进到内存中的下一个int，距离4 个字节。