sizeof运算符与副作用

有意思，我一直没注意到这点。
在读LCC的第二章时，一开始就遇到了这么两个宏：
alloc.c

#define NEW(p,a) ((p) = allocate(sizeof *(p), (a)))
#define NEW0(p,a) memset(NEW((p),(a)), 0, sizeof *(p))

书上特别说明了：

引用

注意，NEW和NEW0对p都只计算一次，所以，调用这两个宏时，即使传递的参数表达式有副作用也无妨，如NEW(a[i++])。

可是作为参数的p确实在赋值的两边各出现了一次，为什么p只计算了一次呢？

另外写了两个测试，
第一个，把LCC里的NEW宏简化，只观察sizeof与副作用的关系
test_macro_sideeffect.c

#include <stdio.h>

#define FOO(x) (*(x) = sizeof *(x))

void main( int argc, char* argv[] ) {
    int array[4] = { 0 };
    int* ptr = array;
    FOO( ptr++ );
    printf( "%d, %d, %d, %d\n", array[0], array[1], array[2], array[3] );
    printf( "%x, %x\n", array, ptr );
}

/* output w/VC8:
4, 0, 0, 0
13ff5c, 13ff60
*/

第二个，不用宏，直接把sizeof放在表达式里：

#include <stdio.h>

void main( int argc, char* argv[] ) {
    int array[4] = { 40, 30, 20, 10 };
    int* ptr = array;
    sizeof ((*(ptr++))++);
    printf( "%d, %d, %d, %d\n", array[0], array[1], array[2], array[3] );
    printf( "%x, %x\n", array, ptr );
}

/* output w/VC8:
40, 30, 20, 10
13ff5c, 13ff5c
*/

可以看到LCC里的NEW宏中p之所以只被计算了一次，并不是因为宏的特殊性，而是因为sizeof运算符的特殊性：它所接收的参数并不会被实际求值，而是由编译器判断出参数的表达式的类型后直接换算成常量。
既然不被求值，sizeof参数的表达式中的任何副作用也就不会发生。（不定长数组作为参数的例外）

根据ISO/IEC 9899:1999，6.5.3.4 The sizeof operator：

引用

The sizeof operator yields the size (in bytes) of its operand, which may be an expression or the parenthesized name of a type. The size is determined from the type of the operand. The result is an integer. If the type of the operand is a variable length array type, the operand is evaluated; otherwise, the operand is not evaluated and the result is an integer constant.

如果sizeof运算符的参数是一个不定长数组（variable length array），则该参数会被计算；除此之外其它类型的表达式都不会被计算。“不定长数组”的例子如下：

引用

#include <stddef.h>

size_t fsize3(int n)
{
    char b[n+3]; // variable length array
    return sizeof b; // execution time sizeof
}

int main()
{
    size_t size;
    size = fsize3(10); // fsize3 returns 13
    return 0;
}

"Variable length array"（VLA）到底怎么翻我抓不太准。“可变长数组”或者“不定长数组”似乎都可以，但又都有点模糊。这里我选择了后者。
关于VLA的具体规定请参照规范中的6.7.5.2节：

引用

If the size is not present, the array type is an incomplete type. If the size is * instead of being an expression, the array type is a variable length array type of unspecfied size, which can only be used in declarations with function prototype scope; such arrays are nonetheless complete types. If the size is an integer constant expression and the element type has a known constant size, the array type is not a variable length array type; otherwise, the array type is a variable length array type.

评论

2 楼 RednaxelaFX 2010-01-21  

kraft 写道

lcc 是啥书？

这本

1 楼 kraft 2010-01-21  

lcc 是啥书？