Question

C代码喜欢这个：

 #include <stdio.h>
 #include <unistd.h> 
 #define DIM(a) (sizeof(a)/sizeof(a[0])) 
 struct obj
 {
     int a[1];
 };
 int main()
 {
     struct obj *p = NULL;
     printf("%d\n",DIM(p->a));
     return 0;
 }

此对象指针p为NULL，因此，我认为此p->a是非法的。但是我已经在Ubuntu14.04中测试了这段代码，它可以正确执行。所以，我想知道为什么......

注意：原始代码上面有int a[0]，但我已将其更改为int a[1]，因为每个人似乎都挂在那个而不是实际的问题上是：

当sizeof(p->a)等于p时，表达式NULL是否有效？

Answer 1

因为sizeof是编译时构造，所以它不依赖于评估输入。 sizeof(p->a)仅基于成员p::a的声明类型进行评估，并在可执行文件中成为常量。所以p指向null的事实没有区别。

p的运行时值在表达式sizeof(p->a)中绝对没有任何作用。

在C和C ++中，sizeof是运算符而不是函数。它可以应用于 type-id 或表达式。除了表达式和表达式是可变长度数组（在C99中是新的）（如paxdiablo所指出的），表达式是未评估的操作数，结果与如果你对该表达式的类型采取了sizeof。（C.f. C11引用下面的paxdiablo，C ++ 14工作草案5.3.3.1）

Answer 2

首先，如果你想要真正的可移植代码，你不应该尝试创建一个大小为零¹的数组，就像你在原始问题中所做的那样，现在已经修复了。但是，由于它与sizeof(p->a)在p == NULL时是否有效的问题无关，因此我们暂时可以忽略它。

来自C11部分6.5.3.4 The sizeof and _Alignof operators（我的大胆）：

2 / 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。 大小由操作数的类型 确定。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， 操作数未被评估 ，结果是一个整数常量。

因此，除非它是一个可变长度数组（您的示例不是），否则不会对操作数进行求值。只使用类型本身来确定大小。

¹对于那里的语言律师，C11陈述6.7.6.2 Array declarators（我的大胆）：

1 /除了可选的类型限定符和关键字static之外，[和]可以分隔表达式或*。如果它们分隔表达式（指定数组的大小），则表达式应具有整数类型。如果表达式是常量表达式， 它的值应大于零。

但是，由于那是在 constraints 部分（其中shall和shall not不涉及未定义的行为），它只是意味着程序本身并不严格符合。它仍然由标准本身覆盖。

Answer 3

此代码包含ISO C中的约束违规，原因是：

struct obj
{
    int a[0];
};

任何地方都不允许使用零大小的数组。因此，C标准没有定义该程序的行为（虽然there seems to be some debate关于那个）。

如果您的编译器实现了非标准扩展以允许零大小的数组，则代码只能“正确运行”。

扩展必须记录在案（C11 4/8），所以希望编译器的文档定义struct obj（零大小的结构？）和sizeof p->a的值的行为，以及是否当操作数表示零大小的数组时，sizeof计算其操作数。

Answer 4

sizeof()并不关心任何事物的内容，只关注表达式的结果类型。

从C99和variable length arrays开始，它是在运行时计算的，当变量长度数组是sizeof操作数中表达式的一部分时。否则，不评估操作数并且结果是integer constant

任何Zero-size array都不允许structs内的C standard声明，但是一些较旧的编译器在编译器成为允许incomplete array declarations with empty brackets(flexible array members)的标准之前允许它。

为什么这个C代码可以正常运行？

4 个答案: