为啥这个 sizeof(c+a) 给出 4 字节而不是 3

Posted 2023-02-16

【中文标题】为啥这个 sizeof(c+a) 给出 4 字节而不是 3

【英文标题】：why this sizeof(c+a) is giving 4 byte instead of 3为什么这个 sizeof(c+a) 给出 4 字节而不是 3

【发布时间】：2017-10-12 17:35:22

【问题描述】：

#include <stdio.h>
int main()

   short int a;
   char c;
   printf("%d %d %d",sizeof(a),sizeof(c),sizeof(c+a));

在这个 sizeof a 是 2 字节 char 的大小是 1 字节，但我把它们加起来是 4 字节。它在表达式中做了什么以使其成为 4

【问题讨论】：

旁白：%d ==> %zu

这到底是怎么得到这么多票的？

是的...这很令人费解...鉴于表达式sizeof(c+a) 本身就是无意义且无用的。好吧，我想有些人只是对 OP 的结果感到惊讶。

@EugeneSh。 IMO 这实际上是一个有趣的问题，涉及整数转换规则的细微差别。如，“为什么不是输出 2？”因为副手，你会认为short + char 应该是short，对吧？

【参考方案1】：

将short int 添加到char 会生成int，这在您的系统上显然是4 个字节。

这是“整数提升”的情况。有关说明，请参阅In a C expression where unsigned int and signed int are present, which type will be promoted to what type?。规则相当混乱，但那里的答案很好地解释了它。

按照the C standard的6.3.1.8常用算术转换，实际转换规则为：

如果两个操作数的类型相同，则不再进行转换 需要。

否则，如果两个操作数都具有有符号整数类型或都具有 无符号整数类型，具有较小类型的操作数 整数转换等级转换为操作数的类型 排名更高。

否则，如果具有无符号整数类型的操作数具有 等级大于或等于其他类型的等级 操作数，则带符号整数类型的操作数为 转换为无符号整数的操作数类型 输入。

否则，如果带符号整数类型的操作数的类型可以 用无符号表示操作数类型的所有值 整数类型，则无符号整数类型的操作数为 转换为有符号整数类型的操作数的类型。

否则，两个操作数都将转换为无符号 与带符号的操作数类型对应的整数类型 整数类型。

结果是 4，因为正如 @WeatherVane 在 cmets 中指出的那样：

5.1.2.3 第 11 段示例 2 在执行片段时 char c1, c2; /* ... */ c1 = c1 + c2; “整数提升”要求抽象机将每个变量的值提升为 int 大小，然后添加两个整数并截断总和。但这里没有截断，因为目的地未知。

【讨论】：

您确定它正在提升为 int 而不是 short 吗？ （不是说你错了，我只是想弄清楚标准是如何规定促销的）

@ChristianGibbons 如果发布的代码和输出正确，它正在被提升为int。尽管在阅读规则时，我也认为这可能是错误的，它应该被提升为short。这可能是编译器错误。

@ChristianGibbons a+c 尚未分配给任何目标变量。算术计算提升为int。

这不是类型转换为另一种变量类型；没有目标变量类型。算术计算被提升为int（以减少中间值溢出的可能性）但我不知道参考。

5.1.2.3 第 11 段示例 2 在执行片段 char c1, c2; /* ... */ c1 = c1 + c2; “整数提升”要求抽象机将每个变量的值提升为整数大小，然后将两个整数相加并截断总和。但这里没有截断，因为目的地未知。

【参考方案2】：

sizeof 在评估后返回对象表示的大小。表达式c+a 显然返回一个int，即四个字节。我认为您正在寻找的是：

sizeof(c) + sizeof(a)

【参考方案3】：

当char、short int、bool 等整数类型占用的字节数少于int 时，当对它们执行操作时，这些数据类型会自动提升为int 或unsigned int .

C11 §6.3.1.1 布尔值、字符和整数

如果一个 int 可以表示原始类型的所有值（受限制 通过宽度，对于一个位域），该值被转换为一个 int； 否则，它将转换为无符号整数。这些被称为 整数促销。 58）

因此，c+a 被转换为 int 类型，结果具有这种常见的操作数类型，即 int。

此外，您的代码行为是未定义，因为您使用了错误的格式说明符。

所以，请使用%zu 而不是%d，因为sizeof() 返回size_t 而size_t 是unsigned。

C11 标准：§7.21.6.1：第 9 段：

如果转换规范无效，则行为是 undefined. 225) 如果任何参数不是正确的类型 相应的转换规范，行为未定义。

【参考方案4】：

对于有数学倾向的人（因为我突然想知道这样的事情何时可能是真的）：

OP 的误解是

f(x) + f(y) = f(x+y)

这对于 sizeof() 肯定不是真的，因为 Tom 在 cmets 中指出。

它为为真的函数类被称为Additive Maps

典型示例包括环、向量空间或保留加法组的模块之间的映射。

【讨论】：

很有趣，但在“C”中，sizeof 是一个编译时运算符，它们不是函数。回到抽象代数，两个“+”运算符是不同的，一个是无符号整数值，另一个是类型，所以我认为你没有映射。

@tom-blodget 是的，只是在一个愚蠢的问题上玩得开心:) 更新了答案以参考您的意见。