在C中,sizeof运算符在传递2.5m时返回8个字节,在传递1.25m*2时返回4个字节

Question

我不明白为什么sizeof运营商产生以下结果:

sizeof( 2500000000 ) // => 8 (8 bytes).

...它返回8,当我执行以下操作时:

sizeof( 1250000000 * 2 ) // => 4 (4 bytes).

...它返回4而不是8(这是我的预期).有人可以澄清如何sizeof确定表达式(或数据类型)的大小以及为什么在我的特定情况下会发生这种情况？

我最好的猜测是sizeof运算符是编译时运算符.

赏金问题:是否有运行时运算符可以评估这些表达式并产生我的预期输出(没有强制转换)？

Answer 1

2500000000不适合int,所以编译器正确地将其解释为long(或long long,或适合的类型).1250000000是的,等等2.sizeof 不计算参数to ,因此编译器不可能知道乘法不适合a int,因此返回a的大小int.

此外,即使评估了参数,您也可能会遇到溢出(和未定义的行为),但可能仍会导致4.

这里:

#include <iostream>
int main()
{
    long long x = 1250000000 * 2;
    std::cout << x;
}

你能猜出输出吗？如果你认为这样2500000000,你就错了.表达式的类型1250000000 * 2是int,因为操作数是int和,int并且如果不适合,乘法不会自动提升为更大的数据类型.

http://ideone.com/4Adf97

所以在这里,gcc说它是-1794967296,但它是未定义的行为,因此可以是任何数字.这个数字确实适合int.

另外,如果你将其中一个操作数强制转换为期望的类型(就像你在寻找非整数结果时分割整数一样),你会看到这个工作:

#include <iostream>
int main()
{
    long long x = (long long)1250000000 * 2;
    std::cout << x;
}

产生正确的2500000000.

Answer 2

[编辑:我最初没有注意到,这是作为C和C++发布的.我只回答关于C.]

回答你的后续问题,"无论如何确定在运行时分配给表达式或变量的内存量？":好吧,不完全是.问题是这不是一个非常好的问题.

C语言中的"表达式"(与某些特定实现相反)实际上并不使用任何内存.(具体实现需要一些代码和/或数据存储器来保存计算,具体取决于有多少结果适合CPU寄存器等等.)如果表达式结果没有隐藏在变量中,它就会消失(并且编译器可以经常省略运行时代码来计算从未保存的结果).该语言没有给你一种方式来询问它不存在的东西,即表达式的存储空间.

另一方面,变量确实占用存储空间(存储器).变量的声明告诉编译器要留出多少存储空间.但是,除了C99的可变长度数组之外,所需的存储仅在编译时确定,而不是在运行时确定.这就是为什么sizeof x通常是一个常量表达式:编译器可以(实际上必须)确定sizeof x编译时的值.

C99的VLA是该规则的特殊例外:

void f(int n) {
    char buf[n];
    ...
}

所需的存储buf不是(通常)编译器在编译时可以找到的东西,因此sizeof buf不是编译时常量.在这种情况下,buf实际上是在运行时分配,然后仅确定其大小.所以sizeof buf 是一个运行时计算的表达.

但是,在大多数情况下,所有内容都在编译时预先确定大小,如果表达式在运行时溢出,则行为是未定义的,实现定义的,或者根据类型定义良好.有符号整数溢出,如25亿乘以2,当INT_MAX仅略高于27亿时,会导致"未定义的行为".无符号整数执行模运算,因此允许您在GF(2 ^k)中进行计算.

如果你想确保一些计算不能溢出,那么你必须在运行时自己计算.这是使多精度库(如gmp)难以用C编写的一个重要部分 - 它通常更容易,更快,在汇编中编写大部分内容并利用CPU的已知属性(如溢出标志,或双宽结果寄存器对).

Answer 3

Luchian已经回答了.只是为了完成它..

C11标准状态(C++标准具有类似的行),指定类型的没有后缀的整数文字的类型被确定如下:

从6.4.4常数(C11草案):

语义

4十进制常数的值以10为基数计算; 八进制常数,基数为8; 十六进制常量的基数16.词汇的第一个数字是最重要的.

5整数常量的类型是相应列表中可以表示其值的第一个.

表格如下:

十进制常数

int
int long int 
long long int

八进制或十六进制常数

int
unsigned int
long int
unsigned long int
long long int
unsigned long long int

对于八进制和十六进制常量,甚至可以使用无符号类型.因此,根据您的平台,上面列表中的任何一个(int或long int或long long int)首先匹配(按顺序)将是整数文字的类型.