在堆上分配内存时防止数组衰减？

Question

如果我写int* a = new int[5];，然后我调用sizeof(a) 或sizeof(*a)，我不会得到我想要的信息，因为数组已经衰减为一个指针。但是，我想知道是否有办法可以做这样的事情：

int[5]* a = new int[5];

我很确定我们可以使用堆栈内存来做到这一点，但我不确定是否有任何方法可以为堆内存做到这一点，因为上述内容无法编译。 如果没有办法，是否有理由不考虑这种可能性？

Answer 1

C++ 最初只是 C 的前端，因此无法回避原始语言的大量包袱。比如<cXXX>标头中的很多东西，以及很多操作的行为，比如数组衰减^(a)。

如果你想要更方便的数组类型，C++在std::vector 中有这样的野兽。如果您传递它，您将不会受到使用更底层内存分配方法时可能看到的衰减的影响。参见，例如：

#include <iostream>
#include <vector>

void someFunction (const std::vector<int> &myVec) {
    std::cout << myVec.size() << std::endl;
}

int main() {
    std::vector<int> myVec({ 3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5, 9, 0 });
    std::cout << myVec.size() << ' ';
    someFunction(myVec);
}

输出13 13，表明函数内部和外部的大小相同（它也是elements中的大小，而不是给定bt sizeof的字节，前者通常是更有用的措施）。

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在指导或培训 C++ 程序员时，我总是警告他们要成为一名“C+”程序员，他们是在 C 环境中长大的，但从未真正完全过渡到 C++（比如继续使用原始数组而不是向量，滚动当标准库中有完全足够的数据结构时，您就拥有了数据结构，使用malloc/free 或printf，等等）。

您会明智地认为 C 和 C++ 是相关但完全不同的语言，并尽可能采用 C++ 的思维方式。

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^(a) 有趣的是，您的具体问题 not 是否有一个数组衰减为指针。 new 调用实际上直接返回一个指针，因此不涉及衰减。

你会看到衰变的地方是：

void someFunction (int x[]) {
    // Pointer to first element here, size is int-pointer-size.

    std::cout << sizeof(x) << std::endl;
}

:

// Array here, size is 13 * int-size.

int xyzzy[] = { 3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5, 9, 0 };
std::cout << sizeof(xyzzy) << std::endl;

someFunction(xyzzy);

Answer 2

没有办法将此信息存储在指针中。并且没有单独的构造可以让您以您想要的方式执行此操作。您的选择是：

1. 将数组的大小与数组分开存储：const int a_size = 5; int *a = new int[a_size]。
2. 使用 C++ 构造为您处理此问题：std::vector<int> a(5); a.size()

我强烈推荐选项 2。不仅仅是因为它更简单，而且std::vector 提供了更多功能。但是因为 RAII 样式结构会为您管理内存，这意味着您以后不需要记住在内存上调用 delete[]。您也不能稍后在内存上意外调用delete，因为您可能忘记了它是一个数组。

Answer 3

当然你可以，通过二维数组，例如

int (*a)[5] = new int[1][5];

_{注意：此代码仅用于语言律师的目的，不建议在实践中使用。 如果这是一个 XY 问题，您应该使用 std::vector 或 std::array 作为其他答案的建议。}

new int[N] 返回指向其第一个元素的指针而不是像非数组 new 那样指向自身的指针的原因之一是为了使数组的使用更容易。例如，使用auto a = new int[5]，您可以通过简单的a[n] 而不是(*a)[n] 访问数组。