数组和数组作为参数的意外结果[重复]

Question

请原谅我这个可能很愚蠢的问题。考虑一下：

int foo(int* arr) {
    std::cout << arr << "(" << sizeof(arr) << ")";
}

int main()
{
    int x[] = {0, 1, 2, 3, 4};
    foo(x);
    std::cout << " " << x << "(" << sizeof(x) << ")";
}

Output: 0x7c43ee9b1450(8) 0x7c43ee9b1450(20) - 地址相同，大小不同。

我的理解是函数参数是特定于数组第一个元素的地址，所以大小为8字节，main中的变量也应该如此；那么函数外部变量的大小怎么代表整个数组（4 字节 int times 5 个元素 = 20）？我怎么可能从函数内部确定一个数组实际上有多大？

Answer 1

这是因为函数内外的类型不一样。

如果你确保函数内部和外部的类型相同，你应该得到相同的结果。

int foo(int (&arr)[5])
{
     std::cout << arr << "(" << sizeof(arr) << ")";
     return 0;
}

问题是数组decay 直接变成了指针。因此，如果将数组传递给函数，它将很容易转换为指针。这就是这里发生的事情。

int foo(int* arr)
    //  ^^^^    Notice this is not an array.
    //          It is simply a pointer to an integer
    //          The array has decayed into a pointer to the
    //          first element in the array.
{
     std::cout << arr << "(" << sizeof(arr) << ")";
     return 0;
}

我怎么可能从函数内部确定一个数组实际上有多大？

这实际上是 C 的一个真正问题。在 C 中，他们通过让您将数组的大小作为第二个参数传递来解决这个问题：

 int foo(int* arr, std::size_t size);

然后从 main 调用它：

     foo(arr, sizeof(arr)/sizeof(arr[0])); // This always works as it done
                                           // at compile time and not runtime

在 C++ 中，我们通常不使用 C 数组，但更喜欢 std::vector 或 std::array，因为大小很容易检索。通常我们使用容器类型C，因为它们是容器的duck types：

 template<typename C>
 int foo(C& container)
 {
       std::cout << "(" <<container.size() << ")";
       return container.size();
 }

Answer 2

当传递这样的数组时，您会丢失所有大小信息。 所以被调用的函数在数组大小方面是盲目的。

在 C++ 中，使用 std::array（固定大小的数组）和 std::vector（改变大小的数组）更有意义。当您将它们传递给函数时，您的意图会更加清晰。您的代码中的错误和内存访问问题将会减少。

希望模板版本不会吓到你。 矢量变体更简单，但在运行时可能会使用更多内存。

#include <array>
#include <vector>
#include <iostream>

template<size_t N>
size_t foo(const std::array<int,N>& arr) 
{
    for (const auto n : arr) std::cout << n << " ";
    std::cout << "(" << arr.size() << ")" << std::endl;
    return arr.size();
}

size_t foo(const std::vector<int>& arr)
{
    for (const auto n : arr) std::cout << n << " ";
    std::cout << "(" << arr.size() << ")" << std::endl;
    return arr.size();
}

int main()
{
    std::array<int,5> x{ 0, 1, 2, 3, 4 };
    std::vector<int> y{ 0, 1, 2, 3, 4 };

    auto size_x = foo(x);
    auto size_y = foo(y);
}