评估 sizeof(type_name) 中的 type_name 的确切条件是什么？ GCC 在 sizeof(int [(f(), 100)]) 中计算 f()

Question

背景

标准说（C17，6.5.3.4¶2）：

sizeof

运算符产生其操作数的大小（以字节为单位），该操作数可以是表达式或带括号的类型名称。大小由操作数的类型确定。结果是一个整数。如果操作数的类型是变长数组类型，则对操作数求值；否则，不计算操作数，结果是整数常量。

令人困惑的是，措辞并没有区分

sizeof

的两个语法上下文：

• sizeof 

  一元表达式

• sizeof(

  类型名称

  )

我相信 type-name 从技术上讲并不“具有”类型，而是“表示”（名称、指定）类型。另外，在类型名称作为参数的情况下，我会直观地用评估其中的所有赋值表达式来表达这一点——如果不是为了准确性，那么为了清晰起见。

无论如何，我理解这个措辞的意思是，在

sizeof(type)

的情况下，

type

中的所有表达式都将被精确计算，如果（ie: 当且仅当）

type

表示 VLA（可变长度）数组）类型。

问题

考虑到上述内容，以下代码的最后一个

printf

语句具有令人惊讶的结果：

#include <stdio.h>

void f(int i) {
    printf("side effect %d; ", i);
}

int main(void) {
    int n = 9;
    int a[n];
    printf("%zu\n", sizeof a);                   // 36
    printf("%zu\n", sizeof a[n++]);              // 4
    printf("%d\n", n);                           // 9
    printf("%zu\n", sizeof(int [n++]));          // 36
    printf("%d\n", n);                           // 10
    printf("%zu\n", sizeof(int [(f(0), 100)]));
      // side effect 0; 400 (type of operand: int, a non-VLA type)

    return 0;
}

（

int i

的参数

f

- 在问题标题中省略 - 用于调试目的和玩耍，如果有人想区分对该函数的不同调用。）

• 简单明了：

  int [(f(0), 100)]

  是

  int [100]

  类型，它不是数组类型。那么：为什么

  f(0)

  会被评估？
• 更一般地说：计算

  type_name

  中的

  sizeof(type_name)

  （或其中的表达式）的确切条件是什么？

顺便说一句，

sizeof(int [f(0), 100])

（表示数组大小的逗号表达式周围没有括号）会导致错误，我在以下问题中讨论：如果作为数组大小的一部分，为什么必须将用作数组大小的逗号表达式括在括号中数组声明符？

其他参考资料

标准（C17 草案）中讨论数组声明符语法的相关位置包括：6.7.7 ¶1、6.7.6.2 ¶3.

Keith Thompson 对有关 VLA 的问题的

这个回答是相关的。但请注意，我的问题不是关于 VLA 本身（尽管它在上面的代码中使用它们用于对比目的）。

Answer 1

根据C17标准（6.6常量表达式）：

2 常量表达式可以在翻译过程中进行计算，而不是 比运行时，因此可以在任何地方使用 可能是常数。

和

3 常量表达式不得包含赋值、自增、 递减、函数调用或逗号运算符，除非它们是 包含在未计算的子表达式中。1

就像这个表达一样

sizeof(int [(f(0), 100)])

带有逗号运算符的子表达式

(f(0), 100)

不是数组声明中的常量子表达式，则声明了一个可变长度数组，其大小在 runtome 中计算。