c++ - 为什么 sizeof(argv)/sizeof(argv[0]) 给我 C++ 中数组的大小？

Question

如果我在 main 中有一个数组作为参数

int main(int argc, char* argv[])

为什么会

sizeof(argv)/sizeof(argv[0])

总是可靠地给我数组的长度？

Answer 1

它没有。

写这个答案时，我可能有点不知所措；对于一个相当简单的问题，语言律师的方法太多了。我将添加这个快速摘要，它应该足以回答这个问题。答案的迂腐和过于冗长的版本低于水平线。

鉴于:

int main(int argc, char* argv[])

argv根本不是数组；它是一个指针。 (C 和 C++ 不允许数组类型的参数；看起来像数组参数的东西实际上是指针参数。)argv确实(在运行时)指向数组的第一个元素，但是声明中没有关于该数组有多大的信息。这就是为什么我们需要 argc提供该信息的参数。

所以sizeof(argv)/sizeof(argv[0])不会给你数组中元素的数量；它只是将指针的大小除以指针的大小，这可能会给您 1 . (为什么只有“可能”？这是下面过于迂腐的答案的一部分。)

现在，如果您将某些内容明确定义为数组对象:

int an_array[42];

您可以使用该习语来计算数组中的元素数:

sizeof an_array / sizeof an_array[0]

这将产生 42 ，数组中的元素数。它的工作方式(我认为)相当简单:它是整个数组的字节大小除以其中一个元素的字节大小。

但它仅适用于实际数组，不适用于 argv 之类的东西。它看起来像一个数组，但实际上是一个指针。

数组和指针之间的关系可能令人困惑。 comp.lang.c FAQ第6条很好地解释了它，其中大部分或全部适用于 C 和 C++。

现在冗长的迂腐解释太多离题了:
argv是一个指针，特别是指向 char 的指针.作为参数声明(并且仅在该上下文中)，char *argv[]相当于 char **argv .
sizeof (argv)是 char** 中的字节数指针。
sizeof (argv[0])是 char* 中的字节数指针。
sizeof (argv) / sizeof (argv[0])很可能是 1(假设 char* 和 char** 具有相同的大小，这在大多数实现中都是如此)。

现在对于已定义为数组对象的内容:

some_type an_array[COUNT];

这个表达确实有效；这个:

sizeof an_array / sizeof an_array[0]

确实为您提供了 an_array 中的元素数量，即 COUNT .我认为，这样做的原因应该是相当明显的。数组中的字节数是数组中一个元素的字节数乘以元素数。所以:

sizeof an_array == sizeof an_array[0] * COUNT

并且，重新排列条款:

sizeof an_array / sizeof an_array[0] == COUNT

顺便说一句，sizeof an_array[0]也可以写成 sizeof *an_array , 由于在 C 中定义索引运算符的方式。

(请注意，sizeof 运算符不需要在其参数周围加上括号，如果该参数是一个表达式，例如对象名称。sizeof 的操作数是一个表达式或一个带括号的类型名称。但如果您更喜欢始终将括号与 sizeof 一起使用，您可以这样做。)

这是计算数组中元素数量的常用习惯用法——但只有当您拥有数组本身的名称，而不是指向其第一个元素的指针时，它才有效。

[以下适用于 C。我相信它也适用于 C++(我最初没有注意到问题被标记为 C++，而不是 C)。]

回答评论中提出的问题，不，char*和 char**不需要具有相同的大小。 C 标准对指针表示的要求是:

A pointer to void shall have the same representation and alignment requirements as a pointer to a character type. Similarly, pointers to qualified or unqualified versions of compatible types shall have the same representation and alignment requirements. All pointers to structure types shall have the same representation and alignment requirements as each other. All pointers to union types shall have the same representation and alignment requirements as each other. Pointers to other types need not have the same representation or alignment requirements.

引用:N1570 , 6.2.5p28。

C++ 标准至少有一些这样的东西； N3485 草案的第 3.9.2 节 [basic.compound] 说:

An object of type cv void* shall have the same representation and alignment requirements as cv char*.

我还没有找到我从 C 标准中引用的其余内容的相应文本。

在字寻址机器上，char*与 char** 相比，指针可能需要更多的信息来指定一个字和该字中的一个字节。指针，它只需要指定一个对齐的单词。