Как sizeof вычисляет размер массива?

Question

[dandropov95]

int arr[SIZE] = { 1, 2, 3, 4, 5 };

printf("%zd\n", sizeof(*(arr + 0))); // 4
printf("%zd", sizeof(arr)); // 20

Как sizeof вычисляет размер массива, если передавая функции имя массива, по факту передается указатель на первый элемент, в данном случае sizeof получает указатель на int (sizeof (int) == 4). Откуда функция узнает количество элементов? По идеи при передаче sizeof указателя, должен возвращаться размер этого указателя (в моем случае 8).
sizeof(&arr[0]) == 8.
Как это все работает если // &arr[0] == arr
Выводят один и тот же адрес:

printf("%p\n", &arr[0]);
printf("%p\n", arr);

А вот если вызывать sizeof с этими значениями то будет разные результаты.

printf("%zd\n", sizeof(&arr[0])); // Выводится размер указателя
printf("%zd\n", sizeof(arr)); // Выводится размер всего массива, хотя и то и то являются адресами первого элемента

Answer 1

[res2001]

sizeof - это не функция (хоть и выглядит похоже) - это операция взятия размера.
sizeof всегда вычисляется на этапе компиляции, т.е. в исполняемом файле вместо вызова sizeof уже будет вычисленная константа.
Когда компилятор знает размер массива, как в вашем примере, он вернет полный размер массива.
Но если передать в sizeof произвольный указатель (именно указатель, а не статический массив), он вернет размер указателя.

Статический массив - это не указатель. Указатель - на этапе выполнения занимает в памяти место для хранения адреса. Статический массив занимает в памяти место для хранения данных массива.
Поэтому статический массив - это не указатель. Хотя часто компилятор работает с именем статического массива как с указателем.

Comments

[dandropov95]

res2001 Вот это вот и путает что часто имя массива является указателем. В одном случае это указатель на первый элемент, в другом случае имя является просто именем статического массива

[CityCat4]

Имя массива не часто - оно всегда является указателем на первый элемент. Но Вас запутало то, что sizeof - не функция. sizeof -это число :) Его аргументом являются только полностью определенные типы, поэтому еще на этапе компиляции sizeof(arr) превратится в sizeof(int) * SIZE. А вот sizeof(*(arr + 0)) - это явный запрос адреса, то есть если перевести на "человеческий" это будет - "хочу узнать размер ячейки, в которой записан адрес элемента arr+0"

[Евгений Шатунов]

CityCat4

А вот sizeof(*(arr + 0)) - это явный запрос адреса

А ты про разыменование не забыл? :)
Этот код немного иное означает.

[res2001]

dandropov95, Придется запоминать исключения :-)
Вот еще пример на эту тему с интересным результатом.

[Толстый Лорри]

CityCat4,

Имя массива не часто - оно всегда является указателем на первый элемент.

Вы неправы. Тип-массива-некоторой-длины существует, хотя чаще всего без проблем неявно приводится к указателю на первый элемент. Простой пример, когда это не происходит.

[Толстый Лорри]

dandropov95, чтобы не путаться достаточно понять, где выделяется память для массива: в стеке или в хипе. Но в новом коде стоит использовать обертку std::array вместо олдскульного варианта.

[jcmvbkbc]

sizeof всегда вычисляется на этапе компиляции, т.е. в исполняемом файле вместо вызова sizeof уже будет вычисленная константа.

Не всегда. Размер VLA вычисляется во время выполнения.

[res2001]

jcmvbkbc, Да, согласен, VLA исключение.