为啥这个指针是 8 个字节？

Posted 2023-02-19

【中文标题】为啥这个指针是 8 个字节？

【英文标题】：Why is this pointer 8 bytes?为什么这个指针是 8 个字节？

【发布时间】：2021-12-28 00:31:50

【问题描述】：

我正在学习 C++，并且读到当一个数组被传递给一个函数时，它会衰减为一个指针。我想玩弄这个并编写了以下函数：

void size_print(int a[])
    cout << sizeof(a)/sizeof(a[0]) << endl;
    cout << "a ->: " << sizeof(a) << endl;
    cout << "a[0] ->" << sizeof(a[0]) << endl;

我试着输入一个包含三个元素的数组，比如说

int test_array[3] = 1, 2, 3;

有了这个输入，我期待这个函数打印 1，因为我认为 a 将是一个整数指针（4 个字节），a[0] 也将是 4 个字节。然而，令我惊讶的是，结果是 2 和 sizeof(a) = 8。

我不明白为什么a 占用8 个字节，而a[0] 占用4 个字节。它们不应该是一样的吗？

【问题讨论】：

有趣的事实：a[0] 不是指针，因此不能合理地期望与指针大小相同。

sizeof(a) 是数组传递衰减到的指针的大小。该函数无法知道数组的大小。

@WeatherVane：我认为他们理解这一点（他们清楚地知道它会衰减为指针）。我想他们只是没有意识到 64 位系统有 8 字节指针（很多旧的 C++ 教材仍然假设一切都是 32 位系统）。

@APM500 因为所有指针的大小都相同，无论它们的类型如何。你有一个指向int 的指针。指针为 8 个字节，因为您正在为 64 位系统进行编译。它指向的int 是 4 个字节。

@APM500 整数指针、字符指针、浮点指针或 ifstream 指针没有什么特别之处。所有指针。您的系统上的所有 64 位。 int 告诉您有关指向的内容，而不是指针本身。

【参考方案1】：

他们不应该是一样的吗？

没有。 a 是（应该是）一个数组（但因为它是一个函数参数，已调整为指向第一个元素的指针），因此具有指针的大小。您的机器似乎有 64 位地址，因此，每个地址（因此，每个指针）都是 64 位（8 字节）长。

另一方面，a[0] 是该数组元素所具有的类型（int），并且该类型在您的计算机上具有 32 位（4 个字节）。

【讨论】：

but because it's a function argument, has been decayed to a pointer to the 1st element 这里没有任何衰减，因为这里没有数组。它只是一个指针。

@0___________ 嗯，我不想语言律师，但我不认为typeid(int[])==typeid(int*)，对吧？

@MarcusMüller 这有点吹毛求疵。衰减是当数组用作操作数时发生的隐式转换。这里发生的是“调整”。参数调整为指针类型。

@ĐăngKhôi 因为我们需要知道它指向什么，所以我们知道如何解释地址中的内容。此外，因为这就是 C++ 的工作原理。

数组类型函数参数是编程语言有史以来最大的谎言之一。它们实际上是指针，即使你提供了一个大小，它也会被忽略而没有任何效果。这种行为在新手经常遇到的数组和指针之间带来了进一步的混淆。数组就是数组。指针是指针。除了函数参数，看起来像数组的是指针。:(.

【参考方案2】：

指针只是变量开始所在的内存地址。该地址是 8 个字节。

a[0] 是数组首位的变量。从技术上讲，它可以是任何大小的任何东西。当您使用指向它的指针时，该指针仅包含一个内存地址（整数），而不知道或关心该地址包含什么。 （这只是为了说明这个概念，在问题的示例中，a[] 是一个整数数组，但相同的逻辑适用于任何东西）。

注意，指针的大小实际上在不同的架构上是不同的。这就是 32 位、64 位等的用武之地。它也可以取决于编译器，但这不在问题之列。

【讨论】：

it technically could be anything of whatever size 它在技术上具有非常明确的尺寸

我的意思是存储在数组中的值可以是任何值，以随机数组为例来说明这一点。照原样，它与整数的大小无关。它可以是一个字符，也可以是一个双精度数组或一个嵌套数组。指针不在乎。

没有定义显示指针引用的确切类型

我在问题中添加了解释。该示例可能会混淆对概念的理解。

【参考方案3】：

指针的大小取决于系统和实现。您使用 64 位（8 字节）。

a[0] 是一个整数，标准只给出了它必须存储的最小最大值的指示。它可以是 2 个字节以上的任何内容。大多数现代实现使用 32 位（4 字节）整数。

sizeof(a)/sizeof(a[0]) 对函数参数不起作用。数组是通过引用传递的，这个除法只会告诉你指针的大小比整数的大小大多少倍，而不是指针所引用的对象的大小。

【讨论】：

“数组由引用传递”是 C++ 中一个不幸的措辞选择（其中引用与从数组中获得的指针是分开的——>指针衰减）。