C语言事实上不简单：sizeof

问：C语言中一共同拥有多少个keyword？

答：32个。

答不上来的没关系。非常正常。我们玩的是程序的艺术。而不是背数字。

只是这个特殊的数字1<<5也是非常好记的-.-。

问：sizeof是函数还是keyword？

第一次看到这个问题，你可能会认为有点莫名其妙，sizeof当然是函数了，由于sizeof后面都跟了个括号，这显然是函数的象征。

可是既然我这么问了。你可能也猜到了，sizeof不是个函数，它是个keyword！长期以来由于sizeof的"标准使用方法"，导致sizeof极easy被理解为一个函数。

尝试执行以下的代码：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int num = 5;
    printf("%d\n", sizeof(num));
    printf("%d\n", sizeof(int));
    printf("%d\n", sizeof num);
    getchar();
    return 0;
}

sizeof num竟然也能正确输出4，可见它真的不是函数。

只是sizeof int就是错误的了。它会产生例如以下错误：

error: expected primary-expression before "int"

由于int前面仅仅能跟auto、unsigned等，况且sizeof int要怎么来理解？是想计算大小呢？还是想表示"sizeof"类型的int变量呢。

查阅相关文档后总结例如以下：

当要计算变量的大小，比如基本类型(int、double)的变量，结构体变量(实例)时。能够不用括号。

当要计算一个类型时，不能省略括号。

无论什么场合都加上个括号，一是统一，而是能使程序可读性更强。且不易出错。我的目的并非为了省略这个括号，省略了并不会让事情变得更好。我所想要表达的是sizeof的还有一方面：由于如今我们知道了sizeof不是函数而是keyword，所以其本质也就全然不同了。函数是在执行时确定的，而keyword是在编译时确定的。差别的话。尝试执行例如以下程序：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int cc[10];
    printf("%d\n", sizeof cc[999999999]);
    getchar();
    return 0;
}

上面的程序并不会出错。而是正确输出了4。

并非由于sizeof真的去找相对于cc首地址偏移999999999个位置的那个内存，正如上文所述。sizeof在编译时确定。所以它依据cc[X]的类型来确定大小。由于sizeof没有去訪问这些地址，所以上面程序语法上没有不论什么问题，仅仅只是逻辑上来说好像没什么实际意义。你能不能想到一个能证明sizeof真的没去"执行"括号中的东西呢？事实上挺简单，试试执行例如以下代码：

printf("%d\n", sizeof(printf("hactrox")));

其结果为4，并且"hactrox并没有被输出！

没被输出说明sizeof真的没有去调用括号中的东西。可是为什么是4呢？由于sizeof是依据类型来确定的，对于printf或者是函数，sizeof以其返回值类型来确定。由于printf返回输出字符的数量。这个数量是int类型的，所以就相当于sizeof(int)，所以是4。可能你还不知道printf的这个特性。试试执行下面代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
	int num = printf("hactrox\n");
    printf("%d\n", num);
    getchar();
    return 0;
}

一个更直接的样例例如以下：

#include <stdio.h>

int fun()
{
    printf("hactrox");
    return 5;
}

int main()
{
    printf("%d\n", sizeof(fun())); // 函数没有被运行，依据其返回值类型从而输出4

    getchar();
    return 0;
}

关于sizeof另一个须要注意的地方。试试在脑海中执行以下的程序。得出一个结果以后再去执行它：

#include <stdio.h>

#define SIZE_OF_ARRAY (sizeof(array) / sizeof(array[0]))

int main()
{
    int array[] = {1, 2, 3, 4, 5};

    for(int d = -1; d < (SIZE_OF_ARRAY-1); d++)
        printf("%d\n", array[d+1]);

    printf("END\n");
    getchar();
    return 0;
}

是不是跟你想的不太一样？为什么数组一个都没输出？原因就在于sizeof返回的是unsigned int。当int与unsigned int比較的时候，int是要转成unsigned int的，当int <0的时候，这样的强制转换自然也就悲剧了，其结果是MaxValue(unsigned int)-abs(int)，那么当d = -1的时候，自然就转变成一个相当巨大的数了，for循环当然也就不运行了。

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a = -1;
    unsigned int b = 10000;
    if(a > b)
        printf("a > b\n");
    else
        printf("a < b\n");

    a = (unsigned int)a;
    printf("%u\n", a);  // unsigned int要用%u输出而不要习惯地写成%d

    getchar();
    return 0;
}

最后，由于刚才提到了unsigned int的最大值。C语言中想要输出int或是unsigned int的最大值要怎么办呢？有个简单的小技巧：

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("Max value of unsigned int is: %u\n", ~(unsigned int)0);       // 结果仅仅能用%u表示
    printf("Max value of int is: %d\n", ~(unsigned int)0 >>1);   // 结果用%d, %u表示均可
    getchar();
    return 0;
}