sizeof(type_name)中type_name的求值条件及GCC特殊行为问询

背景 #

C17标准（6.5.3.4 ¶2）规定：

sizeof运算符返回操作数的字节大小，操作数可以是表达式或带括号的类型名。大小由操作数的类型决定，结果为整数。若操作数是变长数组（VLA）类型，则对操作数求值；否则不对操作数求值，结果为整数常量。

该表述未区分sizeof的两种语法场景：

• sizeof 一元表达式
• sizeof( 类型名 )

笔者认为类型名并非“拥有”类型，而是“指代”类型。若以类型名为参数，直观上应表述为对其中所有赋值表达式求值（无论准确性，只为清晰）。

综上，笔者理解为：在sizeof(type)中，type内部的所有表达式当且仅当type是VLA类型时才会被求值。

问题 #

基于上述理解，以下代码的最后一条printf语句结果令人意外：

#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 (操作数类型：int，非VLA类型)

    return 0;
}

（f的参数int i用于调试和区分不同函数调用。）

• 简而言之：int [(f(0), 100)]指代类型int [100]，这不是VLA类型。那么：为什么f(0)会被求值？
• 更普遍的问题是：sizeof(type_name)中type_name（或其内部表达式）被求值的准确条件是什么？

顺带一提，sizeof(int [f(0), 100])（数组大小的逗号表达式未加括号）会报错，相关讨论此处不展开。

其他参考 #

• C17草案中关于数组声明符语法的相关内容见：6.7.7 ¶1、6.7.6.2 ¶3。
• Keith Thompson关于VLA的回答具有参考价值，但本文问题并非针对VLA本身（仅用于对比）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Lover of Structure