如何找出C中分配在堆上的数组的大小？

Question

我有以下 C 代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>

#define ARRAYSIZE(a) (sizeof(a))/(sizeof(a[0]))
#define ARRAYSIZEWITHPTR(a) (&(a)[1] - a)

int main (void){

  int array[5] = {1,2,3,4,5};
  int* pArray = array;
  int* p = calloc(ARRAYSIZE(array), sizeof(int));
  
  assert(NULL != p);
  
  printf("size of array: %ld\n", ARRAYSIZE(array));
  printf("size of pArray: %ld\n", ARRAYSIZE(pArray));
  printf("size of p: %ld\n", ARRAYSIZE(p));
  printf("size of pArray: %ld\n", ARRAYSIZEWITHPTR(pArray));
  printf("size of p: %ld\n", ARRAYSIZEWITHPTR(p));

  free(p);

return 0;
}

当我编译这个程序时，我从 gcc 收到以下警告消息：

test.c: In function ‘main’:
test.c:5:33: warning: division ‘sizeof (int *) / sizeof (int)’ does not compute the number of array elements [-Wsizeof-pointer-div]
    5 | #define ARRAYSIZE(a) (sizeof(a))/(sizeof(a[0]))
      |                                 ^
test.c:15:35: note: in expansion of macro ‘ARRAYSIZE’
   15 |   printf("size of pArray: %ld\n", ARRAYSIZE(pArray));
      |                                   ^~~~~~~~~
test.c:11:8: note: first ‘sizeof’ operand was declared here
   11 |   int* pArray = array;
      |        ^~~~~~
test.c:5:33: warning: division ‘sizeof (int *) / sizeof (int)’ does not compute the number of array elements [-Wsizeof-pointer-div]
    5 | #define ARRAYSIZE(a) (sizeof(a))/(sizeof(a[0]))
      |                                 ^
test.c:16:30: note: in expansion of macro ‘ARRAYSIZE’
   16 |   printf("size of p: %ld\n", ARRAYSIZE(p));
      |                              ^~~~~~~~~
test.c:12:8: note: first ‘sizeof’ operand was declared here
   12 |   int* p = calloc(ARRAYSIZE(array), sizeof(int));
      |        ^

以下是程序输出：

size of array: 5
size of pArray: 2
size of p: 2
size of pArray: 1
size of p: 1
 

从程序输出中可以明显看出，只有当以数组名称作为参数调用宏时，我才能得到正确的值。但是，数组名不是指向数组第一个元素的指针吗？如果是这样，使用数组名称调用宏（产生正确的结果）与指向堆上数组的指针（不会产生正确的结果）之间的本质区别是什么？

从源代码中可以看出，我尝试了两种宏方法来获取在堆上创建的数组的大小，但没有成功。

所以下一个问题是，是否有可能在 C 编程中使用

calloc(

) 获取在堆上创建的数组的大小？

蒂亚

Answer 1

没有标准化的方法来找出从

malloc

/

calloc

/

realloc

 返回的指针指向多少分配的内存。程序员应该自己跟踪这一点。

在您的示例中，由于

p

 和 

pArray

 具有类型 

int *sizeof(p)

 和 

sizeof(pArray)

 为您提供 

int *

 类型的大小，在您的系统上最有可能为 8。

但是，数组名不就是指向数组第一个元素的指针吗？

不，数组名称是一个数组，但是在大多数情况下，数组“衰减”为指向其第一个元素的指针。不发生这种情况的一种情况是当数组是

sizeof 运算符的操作数时，因此由于 array 具有数组类型，因此 sizeof(array)

 给出整个数组的大小。

有一些标准化方法可以了解 

malloc()

和朋友 (

Answer 2

,

realloc

) 返回的内存块的分配大小。

在 GNU/Linux 上，函数 malloc_usable_size()

可以满足您的需要。它是 GNU C 标准的一部分，GNU C 标准是 C 标准的广泛可用的扩展。
• 在 macOS 上，函数 malloc_size() 和
malloc_good_size()
• 具有相同的用途。根据您的系统，可能还有其他方法。 根据 GNU 标准，
malloc_usable_size()
• 在大多数附带
glibc

的主要 Linux 发行版中绝对可用。您必须使用

-std=gnu99

 而不是 

-std=c99 进行编译（通常是 -std=gnuXX

 而不是 

-std=cXX

）。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <malloc.h>

#define ARRAYSIZE(a) (sizeof(a))/(sizeof(a[0]))
#define ARRAYSIZEWITHPTR(a) (&(a)[1] - a)

int main (void){
    int array[5] = {1,2,3,4,5};
    int* p = calloc(ARRAYSIZE(array), sizeof(int));
    assert(p != NULL);

    printf("Allocated size: %zu\n", malloc_usable_size(p));
    free(p);
    return 0;
}

结果：

Allocated size: 24