Question

有一种众所周知的计算阵列长度的模式：

int arr[10]; 
size_t len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); 
assert(len == 10);

此模式适用于静态数组和常量大小的自动数组。它也适用于C99中的可变长度数组。

我想应用类似的想法来计算出以字节为单位的动态数组大小：

size_t known_len = 10; 
int *ptr = malloc(known_len * sizeof(int)); 
size_t size = known_len * sizeof(ptr[0]); 
assert(size == known_len * sizeof(int));

这比known_len * sizeof(int)更好，因为sizeof(ptr[0])没有引用实际的数组元素类型。因此，它不需要代码的读者知道类型。

然而，我不清楚表达式sizeof(ptr[0])是否会导致未定义的行为。随着它的扩展：

sizeof(ptr[0]) -> sizeof(*((ptr) + (0))) -> sizeof(*ptr)

如果ptr为0：

，则结果表达式存在疑问

sizeof(*((int*) 0))

根据C99标准：

（C99,6.3.2.3p3）：＆＃34;一个整数常量表达式，其值为0，   或者这种表达式转换为类型void *，称为空指针   。恒定＆＃34;取消引用空指针是未定义的行为。

（C99,6.5.3.2.p4）＆＃34;如果已为此分配了无效值   指针，一元*运算符的行为是undefined.87）＆＃34;

87）：＆＃34;用于取消引用指针的无效值   一元*运算符是空指针，地址不合适   对齐指向的对象类型和一个地址   对象在其生命周期结束后。＆＃34;

但它从未指明此类表达式的sizeof是否会导致未定义的行为。实际上，应该在编译时评估这样的sizeof。

我的问题是：

当sizeof(ptr[0])的类型已知并且ptr的值未知时，可以在代码中使用表达式ptr吗？
根据C99标准可以证明这种用途是合理的吗？ GNU GCC规范？

Answer 1

ptr[0]中不会评估表达式sizeof(ptr[0])。大小将通过在编译时使用ptr[0]的类型来确定。

C11：6.5.3.4：

sizeof运算符产生其操作数的大小（以字节为单位），该操作数可以是表达式或类型的带括号的名称。 大小取决于操作数的类型。结果是整数。 如果操作数的类型是可变长度数组类型，则计算操作数;否则，不评估操作数，结果是整数常量。

这意味着，没有未定义的行为。

Answer 2

这不会导致未定义的行为。

除了获取可变长度数组的大小之外，sizeof是一个编译时常量表达式。编译器处理表达式以确定其类型，而不生成在编译时评估表达式的代码。因此，ptr[0]（未初始化指针）的值根本不重要。

此外，如果你想分配10个整数，你应该像这样调用malloc：

int *ptr = malloc(known_len * sizeof(ptr[0]));

否则，您将分配十个字节，这对于存储十个整数来说太小了。请注意，在上面的表达式中，ptr在调用时未初始化，这对于sizeof来说非常好。

Answer 3

一般情况下，如果我遗漏了某些内容，则取消引用sizeof 下的空指针会导致未定义的行为。从C99开始，sizeof不是纯编译时构造。如果操作数类型是VLA，则在运行时评估sizeof的操作数。

考虑以下示例

unsigned n = 10;
int (*a)[n] = NULL; // `a` is a pointer to a VLA 

unsigned i = 0;
sizeof a[i++];      // applying `sizeof` to a VLA

根据C99标准，应该评估sizeof的参数（即i应该增加）。然而，我并不完全确定a[0]中的零点解除引用应该在这里产生未定义的行为。

Answer 4

作为表达式（不是声明），ptr[0]与*ptr相同。

只要ptr的类型已知并且未指向无效，sizeof就可以保证sizeof(*ptr)以及sizeof(ptr[0])。

Answer 5

代码是邪恶的。

size_t known_len = 10; 
int *ptr = malloc(known_len); 
size_t size = known_len * sizeof(ptr[0]); 
assert(size == known_len * sizeof(int));

从您的角度来看，内存分配的大小为10个字节。这不是指向int的10个指针。

 known_len / sizeof(ptr[0])

将为您提供分配可以容纳的整数数。

按原样，您可能会在分配结束时导致未定义的行为。

考虑malloc（known_length * sizeof ptr [0]）;

可以＆＃34; sizeof（arr [0]）＆＃34;导致未定义的行为？

5 个答案:

C11：6.5.3.4：