C (GCC) 中 sizeof() 的行为答案

【问题标题】：Behaviour of sizeof() in C (GCC)C (GCC) 中 sizeof() 的行为
【发布时间】：2013-05-30 09:46:00
【问题描述】：

在回答有关 sizeof() 的问题时，为了了解 GCC 的处理方式，我编写了以下代码：

#include<stdio.h>
#include<stddef.h>
#include<limits.h>

int main(int ac, char *argv[])
{
    printf("%zu\n", sizeof(9999999999999999999999999999999999999999999999999999) );
    printf("%zu %zu \n", sizeof(int), sizeof(long long));
    return 0;
}

编译时，GCC (4.1.2) 发出警告（如预期）：

t.c:8:24: warning: integer constant is too large for its type
t.c: In function main:
t.c:8: warning: integer constant is too large for long type

输出是：

16
4 8

GCC 怎么说 sizeof(9999999999999999999999999999999999999999999999999999) 是 16 ？！不管numnber 有多大，对于任何大于LLONG_MAX 的整数文字，它总是16。在我的 64 位平台上，sizeof(long) 等于 sizeof(long long)。

为什么 GCC 会这样？这是某种未定义的行为吗？！

【问题讨论】：

顺便说一下，sizeof 不是一个函数，所以它真的不应该拼写为 sizeof()，因为这意味着它是。
@unwind：据我所知，你不能拥有sizeof long long。 sizeof(T) 很常见也很好。
@unwind 我知道 sizeof() 不是函数，而是运算符。但我认为提到 sizeof() 没有任何问题。
更不用说没有括号，它是模棱两可的。 sizeof 1 + 1 -> sizeof(1) + 1 或 sizeof(1 + 1)?
这不是实际上模棱两可的：语法说明了如何解析它。不过，这是个坏主意，因为 people 无法直截了当。 :-) [保持直截了当的技巧，顺便说一句：如果它被解析为 (sizeof (1 + 1))，那么 sizeof(1) + 1 仍然是 sizeof expr + expr 仍然是 (sizeof ((1) + 1))。所以它必须意味着 ((sizeof 1) + 1)。]

标签： c gcc sizeof

【解决方案1】：

gcc 有一个特殊的非标准类型，称为__int128，它是一个 128 位（16 字节）整数。所以sizeof(__int128) 将返回 16。看起来你的超大常量就像__int128 类型一样处理。考虑以下代码：

typeof(9999999999999999999999999999999999999999999999999999) (*funcptr_a)();
unsigned  __int128 (*funcptr_b)();

void dummy() {
    funcptr_a = funcptr_b;
}

如果我更改 funcptr_a 和 funcptr_b 声明中的任何类型，赋值 funcptr_a = funcptr_b; 会触发警告。对于这种变化，我没有收到警告（64 位 Linux 上的 gcc 4.6.3），因此我知道大整数常量的类型是 unsigned __int128。

顺便说一句，使用 clang 3.0（也是 64 位 Linux）您的代码输出

8
4 8

我想说这不是未定义的，而是实现定义的行为。引用 C99 标准（第 6.4.4.1 节，第 56 页）：

[...] 如果一个整数常量不能用它的列表中的任何类型表示，它可能有一个扩展整数类型，如果扩展整数类型可以表示它的值。 [..]

【讨论】：

有时也可以使用 C11 的 _Generic 以某种方式确认编译器为特定表达式推断的类型，但您的函数赋值是一个不错的技巧。

【解决方案2】：

我们可以问 gcc 本身：

__typeof__ (9999999999999999999999999999999999999999999999999999) var = 1;
printf("%lld\n", var);

sizes.c:10:5: warning: format ‘%lld’ expects argument of type ‘long long int’, but argument 2 has type ‘__int128’ [-Wformat]

因此 gcc 选择 - 如果支持 - 类型 __int128 用于太大的十进制常量。

【讨论】：

【解决方案3】：

什么东西这么神秘？这是最大类型的大小。你被警告了。

标准所保证的只是各种类型的相对大小。

1 == sizeof(char)

【讨论】：

在我的平台上 sizeof(long long) 是 8，而不是上面输出中显示的 16。我的问题是关于给 sizeof(99999999999999999999999) 的 16 个。
这没有回答问题。
该死！应该在+3时删除。 :(

【解决方案4】：

gcc 可能使用long double 类型来处理非常大的数字，它在 Intel 处理器上使用 80 位。所以它可能将它存储在一个 128 位的数字中：你应该检查sizeof(long double)。

注意：我明确提到 gcc 是因为 Visual C++ 没有这样做（它的 long double 类型与 double 相同）。

编辑： 结果不是long double（并且根据标准C99 6.4.4.1 alinea 6 on integer constants（第56页），是不允许的）。请参阅 CliffordVienna 和 Daniel Fischer 的回答。

【讨论】：

因为它太大了，无法放入long long。
@KingsIndian：标准没有要求。
@KingsIndian：C99 标准说（第 6.4.4.1 节）：“如果整数常量不能由其列表中的任何类型表示，它可能具有扩展整数类型，如果扩展整数类型可以表示它的值。" 扩展类型是实现定义的。可能有一个 GCC 标志可以禁用这种事情。

【解决方案5】：

是的，这并不神秘。对于 GCC 64 位，long 和 long long 的大小均为 8 字节。

【讨论】：