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关于sizeof,对空指针sizeof(*p)可以吗?

[日期:2018-10-26] 来源:Linux社区  作者:JoZSM [字体: ]

  C/C++的sizeof在动态分配内存时经常用到,但之前一直没怎么关注它的具体机制。今天在为一个复杂声明的指针分配内存时,想起来要了解一下sizeof到底是什么?

先抛个问题:

  程序运行过程中对空指针解引用,程序会直接core。那么sizeof对一个空指针“解引用”行不行?(int p=nullptr; size_t iSize=sizeof(*p))。比如如下应用场景:

  int (*p)[10] = nullptr;/*p是一个指向有10个int型元素的数组的指针*/

  如果要分配5个数组的空间,用malloc(5 * 10 * 4)吗?还是用malloc(5 * 10 * sizeof(int))?从结果来看,都能实现。但如果上述数组的类型、大小可能会变化,比如数组大小变成11,就得在声明和分配处分别修改代码,难免会改漏。一种可行的方式是用一个宏来表示数组大小。这里,我想换个方式,指针声明时明确了数组大小,所以能不能在malloc的时候用sizeof计算出指针的元素大小(即数组大小,注意此时指针是空的),从而只需要在声明时说明数组大小,避免在malloc的时候再关心数组多大?

  答案是可以。这条语句是合法的:p = (int (*)[10])malloc(5 * sizeof(*p))。这里sizeof的参数p是空指针,下面解释为什么这里的*p是合法的。

什么是sizeof,以及它的机制?

  sizeof的一般使用形式都是sizeof( xx ),所以sizeof是不是一个函数呢?答案是看情况。有些编程语言里,sizeof是函数,这个不细讲(因为我也不会几种编程语言)。在C/C++里,sizeof不是函数,是一个内置的运算符或操作符,跟“ + - * / ”一样的运算符。sizeof可以返回一个类型或者对象所占用的内存空间字节数。

  而且关键的,sizeof的参数是类型(如sizeof(int)),或者是具体某个变量的类型(如int* p, sizeof(*p),这里的参数是int*)。sizeof是编译器在编译阶段解析并完成计算的,运行阶段并没有sizeof。

  这里分享个《C专家编程》第2章的例子:

  a = N * sizeof * q;/*这里有几个乘号?答案是1个。sizeof操作符把指针q指向的东西作为操作数(即*q)*/

  有意思的是上面这个例子,sizeof的参数没用括号,在函数调用里这显然不合法,但sizeof是操作符就是任性。当sizeof的操作数是类型名时,两边必须加括号,但操作数如果是变量则可以不加括号。

  apple = sizeof(int) * a;/*这个例子书上没给答案。事实上,这里先计算sizeof(int),然后再乘以a的值*/

  最后回到开篇的问题,给p分配内存的另一种方式:

  typedef int pPtr[10];/*为了方便我们用自定义类型*/

  pPtr* p=nullptr;/*相当于int (*p)[10] = nullptr;*/

  p = (int (*)[10])malloc(5 * sizeof(*p))。

  这里sizeof对空指针操作了*p,实际并未解引用,而是在编译阶段计算出指针p指向的类型的大小,所以是合法的。

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