带有 GCC 标志“-Wlarger-than=len”的可变长度数组

Question

我真的不知道哪个应该是正确的标题，但我会尽力解释它，请耐心等待。

今天我发现了这个GCC flag =>> -Wlarger-than=len:

Warn whenever an object of larger than len bytes is defined. 

所以我决定试一试。让我们看看下面的程序：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(void){
    char ptr[12] = "Mississippi";
    size_t len1 = sizeof ptr;

    printf("Len1 = %zu\n", len1);

    char a[len1];
    strcpy(a, ptr);

    printf("\nA = %s\n", a);
}

作为输出返回：

Len1 = 12

A = Mississippi

所以程序看起来不错，但是如果我用len == 10 将-Wlarger-than=len 标志打开而不是12：

gcc -Wall -Wextra -Werror -Wlarger-than=10 program.c -o program

当我期望 12 时，我得到了 16：

program.c:5:14: error: size of ‘ptr’ is 12 bytes [-Werror=larger-than=]
         char ptr[12] = "Mississippi";
              ^~~
program.c:10:14: error: size of ‘({anonymous})’ is 16 bytes [-Werror=larger-than=]
         char a[len1];
              ^
program.c:10:14: error: size of ‘({anonymous})’ is 16 bytes [-Werror=larger-than=]
program.c:10:14: error: size of ‘({anonymous})’ is 16 bytes [-Werror=larger-than=]
program.c:10:14: error: size of ‘({anonymous})’ is 16 bytes [-Werror=larger-than=]

为什么会这样？我对此感到困惑，因为这一行：

char a[len1];

我认为它会是：

char a[12];

如果我将size_t len1 = sizeof ptr; 更改为size_t len1 = strlen(ptr) + 1;，也会发生同样的事情

Answer 1

您的a 是一个可变长度数组 (VLA)。显然，编译器无法预测 VLA 的未来运行时大小，这意味着 -Wlarger-than=len 选项不能也不会发出适用于 VLA 数组本身的警告。尽管您有预期，但您看到的警告并不直接适用于您的数组 a，也不会由 a 本身的大小触发。

可变长度数组通过一些依赖于实现的内部数据类型在底层实现，在 GCC 中它的大小恰好为 16。可以猜测，在您的平台上，这种内部数据类型包括一个指向数组内存的 8 字节指针以及 8 字节运行时大小信息。这就是尺寸 16 的由来。如果您对代码进行更多实验，您会发现大小根本不取决于 len1 的值。大小始终为 16。

您收到的警告适用于该内部类型的特定堆栈分配匿名对象。这就是错误消息显示‘({anonymous})’ 而不是a 的原因。您基本上可以说，使用len 小于16 的-Wlarger-than=len 选项将始终触发每个VLA 的诊断。

即你的

char a[len1];

不等于

char a[12];

正如你所相信的那样。它实际上相当于

struct anonymous_t {
  char *data;
  size_t size;
} anonymous = { alloca(len1), len1 };

每次访问a[i] 时，编译器实际上都会访问anonymous.data[i]。您看到的消息抱怨anonymous 的大小，而不是a 的大小。