C 中是否有标准函数可以返回数组的长度？

Question

C 中是否有标准函数可以返回数组的长度？

Answer 1

通常，其他答案中描述的技术被封装在一个宏中，以使其更容易理解。 就像是：

#define COUNT_OF( arr) (sizeof(arr)/sizeof(0[arr]))

请注意，上面的宏使用了一个小技巧，将数组名称放入索引运算符 (' [] ') 而不是0 - 这样做是为了防止宏在 C++ 代码中被错误地用于带有重载operator[]() . 编译器会抱怨而不是给出一个糟糕的结果。

但是，还要注意，如果您碰巧传递的是指针而不是数组，宏将默默地给出一个糟糕的结果——这是使用这种技术的主要问题之一。

我最近开始使用从 Google Chromium 代码库中窃取的更复杂的版本：

#define COUNT_OF(x) ((sizeof(x)/sizeof(0[x])) / ((size_t)(!(sizeof(x) % sizeof(0[x])))))

在这个版本中，如果错误地将指针作为参数传递，编译器会在某些情况下抱怨——特别是如果指针的大小不能被指针指向的对象的大小整除。 在这种情况下，除以零将导致编译器出错。 实际上，我使用过的至少一个编译器会给出警告而不是错误 - 我不确定它会为除以零的表达式生成什么。

该宏并没有关闭错误使用它的大门，但它与我在直 C 中见过的一样接近。

如果您在使用 C++ 时想要更安全的解决方案，请查看不使用宏的编译时 sizeof_array ，该宏描述了 Microsoft 在winnt.h使用的相当复杂的基于模板的方法。

Answer 2

不，那里没有。

对于恒定大小的数组，您可以使用 Andrew 提到的常用技巧sizeof(array) / sizeof(array[0]) - 但这仅在声明数组的范围内有效。
sizeof(array)为您提供整个数组的大小，而sizeof(array[0])为您提供第一个元素的大小。
有关如何将其包装在宏中的信息，请参阅Michaels 的回答。

对于动态分配的数组，您要么跟踪整数类型的大小，要么尽可能使其以 0 结尾（即再分配 1 个元素并将最后一个元素设置为 0）。

Answer 3

sizeof array / sizeof array[0]

Answer 4

可以通过以下方式获得数组x的元素数：

sizeof(x)/sizeof(x[0])

您需要注意，数组在传递给函数时会降级为不携带大小信息的指针。 实际上，运行时永远无法使用大小信息，因为它是在编译时计算的，但是您可以将其视为在数组可见的地方（即，没有降级的地方）可用。

当我将数组传递给需要视为数组的函数时，我始终确保传递两个参数：

• 数组的长度； 和
• 指向数组的指针。

因此，虽然可以将数组视为声明它的数组，但在其他任何地方都将其视为大小和指针。

我倾向于使用以下代码：

#define countof(x) (sizeof(x)/sizeof(x[0]))
: : :
int numbers[10];
a = fn (countof(numbers),numbers);

然后fn()将拥有可用的大小信息。

我过去使用的另一个技巧（在我看来有点混乱，但为了完整性我会在这里给出）是拥有一个联合数组并使第一个元素的长度，例如：

typedef union {
    int len;
    float number;
} tNumber;
tNumber number[10];
: : :
number[0].len = 5;
a = fn (number);

然后fn()可以访问长度和所有元素，您不必担心数组/指针二分法。

这具有允许长度变化的附加优势（即，使用的元素数量，而不是分配的单位数量）。 但我倾向于不再使用它，因为我认为双参数数组版本（大小和数据）更好。

Answer 5

我创建了一个返回数组大小的宏，但如果在指针上使用会产生编译器错误。 但是请注意，它依赖于 gcc 扩展。 因此，它不是便携式解决方案。

#define COUNT(a) (__builtin_choose_expr( \
                  __builtin_types_compatible_p(typeof(a), typeof(&(a)[0])), \
                  (void)0, \
                  (sizeof(a)/sizeof((a)[0]))))

int main(void)
{
    int arr[5];
    int *p;
    int x = COUNT(arr);
//  int y = COUNT(p);
}

如果您删除评论，这将产生： error: void value not ignored as it ought to be

Answer 6

当然，简单的答案是否定的。 但实际的答案是“无论如何我都需要知道”，所以让我们讨论解决这个问题的方法。

正如已经提到的大约一百万次那样， sizeof()摆脱它的一种方法是使用sizeof() ：

int i[] = {0, 1, 2};
...
size_t i_len = sizeof(i) / sizeof(i[0]);

这有效，直到我们尝试将i传递给一个函数，或者获取指向i的指针。 那么更通用的解决方案呢？

公认的通用解决方案是将数组长度与数组一起传递给函数。 我们在标准库中经常看到这一点：

void *memcpy(void *s1, void *s2, size_t n);

将n个字节从s1复制到s2 ，允许我们使用n来确保我们的缓冲区永远不会溢出。 这是一个很好的策略——它的开销很低，而且它实际上生成了一些高效的代码（与strcpy() ，它必须检查字符串的结尾并且无法“知道”它必须进行多少次迭代，和可怜的混淆strncpy() ，它必须检查两者 - 两者都可能会更慢，如果您因某种原因碰巧已经计算了字符串的长度，则可以通过使用memcpy()来加快速度）。

另一种方法是将您的代码封装在struct 。 常见的黑客是这样的：

typedef struct _arr {
  size_t len;
  int arr[0];
} arr;

如果我们想要一个长度为 5 的数组，我们这样做：

arr *a = malloc(sizeof(*a) + sizeof(int) * 5);
a->len = 5;

然而，这是一个只有适度明确定义的 hack（C99 允许您使用int arr[] ）并且相当费力。 一个“更好定义”的方法是：

typedef struct _arr {
  size_t len;
  int *arr;
} arr;

但是随后我们的分配（和解除分配）变得更加复杂。 当然，这两种方法中的任何一种的好处是，现在您制作的数组将随身携带它们的长度。 它的内存效率稍低，但非常安全。 如果您选择了这些路径之一，请务必编写辅助函数，以便您不必手动分配和解除分配（和使用）这些结构。

Answer 7

如果您有一个数组类型的对象a ，则数组中的元素数可以表示为sizeof a / sizeof *a 。 如果你允许你的数组对象衰减到指针类型（或者只有一个指针对象开始），那么在一般情况下，没有办法确定数组中元素的数量。