混淆'sizeof'运算符的结果

Question

我最近尝试过这段代码并且有点困惑.请参阅以下声明:

 static   st;
 auto     au;
 register reg;
 volatile vl;
 const    cn;

它们都分配4个字节的内存(在32位GCC上).但是当我尝试打印(使用printf功能)他们的尺寸时,他们没有工作并且出错.

  sizeof(const)      // worked and printed 4
  sizeof(volatile)   // worked and printed 4

  sizeof(auto)       // error: expected expression before ‘auto’
  sizeof(static)     // error: expected expression before ‘static’
  sizeof(register)   // error: expected expression before ‘register’

我怀疑是auto, static, register 关键字还分配4字节的内存(在32位拱门上).

但是,为什么这些是给错误不像const和volatile？

Answer 1

在1999标准之前的C中,未指定的类型int在许多情况下都是默认的.

C99放弃了该规则,省略该类型现在是非法的(严格来说,这是违反约束,需要诊断 - 这可能是一个非致命的警告).在任何情况下,省略int类型一直是个坏主意.(它可以追溯到C的前身语言BCPL和B,其中很大程度上没有类型.)

static   st;
auto     au;
register reg;
volatile vl;
const    cn;

这些声明在C90中都是合法的(并且所有变量都是类型的int),但它们在C99中是无效的.

sizeof(const)      
sizeof(volatile)

令我惊讶的是,这些在C90中实际上是合法的(但不是在C99中).const或者volatile它本身是一个类型名称,分别等同于const int和volatile int.在语法上,const并且volatile是类型修饰符.

sizeof(auto)
sizeof(static)
sizeof(register)

区别在于:

const int x = 42;

定义x为类型的对象const int,而这:

static int x = 42;

定义x为类型的静态对象int(static不属于该类型).

这些都是语法错误,因为auto,static和register不键入名称.这些关键字是存储类说明符.

这解释了为什么前两个sizeof表达式似乎有效,而其他表达式则无效.但是要知道这一点并不是特别有用,因为如果你指定了类型int(你总是应该这样),那么sizeof(const)碰巧是有效的(在C90中,而不是在C99中)并不重要.

最重要的是,您应该始终在任何声明中指定类型.虽然你可以合法地写sizeof (const int),但它保证是相同的sizeof (int),所以const在这种情况下使用没有多大意义.

Answer 2

在C99之前,如果你没有指定一个类型,那么将隐含int,这就是你的代码中发生的事情.它在实践中看起来甚至在C99模式下gcc,clang只会产生警告.这是编译器警告是你的朋友的情况,我试过这个clang -Wall:

printf( "%zu\n", sizeof(const) ) ;  

它警告我:

warning: type specifier missing, defaults to 'int' [-Wimplicit-int]

这里的所有声明:

static   st;
auto     au;
register reg;
volatile vl;
const    cn;

也有隐含的int类型.

我们可以看到C99 删除了隐式int假设:

缺少类型说明符的声明不再具有隐式假定的int.C标准委员会认为,编译器诊断无意中遗漏类型说明符比静默处理依赖于隐式int的遗留代码更有价值.在实践中,编译器可能会显示警告,然后假设为int并继续翻译程序.

如果我们看一下C99标准草案, 前言部分第5段包括以下内容:

[...]上一版的主要变化包括:

并有以下子弹:

- 删除隐式int

更新

那么为什么不sizeof喜欢像static和auto这样的存储类说明符,但是对于const和volatile这样的类型限定符是好的,这种行为似乎与声明的工作方式不一致,并且隐式int假设是否仍然有效？

好吧,如果我们sizeof在草案标准部分查看语法,6.5.3它如下:

sizeof unary-expression
sizeof ( type-name )

因此,类型限定符和存储类说明符都不是表达式,但类型限定符是类型名称,如果我们查看类型名称6.7.6的语法如下:

type-name:
  specifier-qualifier-list abstract-declaratoropt

并6.7.2.1给出了说明符限定符列表的语法,如下所示:

specifier-qualifier-list:
  type-specifier specifier-qualifier-listopt
  type-qualifier specifier-qualifier-listopt      <- Bingo allows type qualifier

所以我们可以看到,即使将类型显式指定为int,也sizeof只是不接受存储类说明符,所以即使以下是错误:

printf( "%zu\n", sizeof(static int) ) ;

并clang告诉我们:

error: expected expression
   printf( "%zu\n", sizeof(static int) ) ;
                           ^

我们可以进一步看到,如果没有以下类型名称将无法使用:sizeof()

printf( "%zu\n", sizeof  int ) ;

产生错误:

error: expected expression

但一元表达式一起工作(),因为我先前说明这里.