为何数组长度计算在main中正确，在自定义函数中错误？

问题代码 #

#include <iostream>

@brief calculates and prints array size
@param string the array
void function(char* string){
int n = sizeof(string)/sizeof(char); //should be size of the array given
printf("%d",n); //prints INCORRECT size - 8
}

int main(){
char str[] = "abcd"; //size is 5
printf("%d",(sizeof(str)/sizeof(char)); //prints correct size - 5
}

问题描述 #

我使用代码中的公式计算数组长度时，在main函数中能得到正确结果，但在自定义函数中得到错误值。main中计算结果为5（正确），函数中结果为8（错误），请问这是为什么？我尝试计算数组长度，期望得到正确数值。

原因分析 #

• 在main函数内，str是固定大小的数组类型，sizeof(str)计算的是整个数组的总字节数：这里"abcd"加上末尾用于标识字符串结束的'\0'，一共5个char，每个char占1字节，所以sizeof(str)等于5，除以sizeof(char)后得到正确的数组长度5。
• 当你把数组作为参数传递给function函数时，数组会自动退化为指向首元素的指针。此时char* string本质是一个指针变量，在64位系统中，指针类型的大小是8字节，所以sizeof(string)的结果是8，除以sizeof(char)（1字节）就得到了错误的8。

解决方式 #

如果你需要在函数中获取数组的真实长度，可以用以下几种方法：

1. 手动传递长度参数

调用函数时，提前计算好数组长度并作为参数传入：

#include <iostream>

void function(char* string, int length){
    printf("%d", length);
}

int main(){
    char str[] = "abcd";
    int len = sizeof(str)/sizeof(char);
    function(str, len); // 输出5
}

2. 用模板推导数组大小（C++专属）

利用C++模板让编译器自动推导出数组的大小，避免退化问题：

#include <iostream>

template <size_t N>
void function(char (&string)[N]){
    printf("%zu", N); // N就是数组的实际长度
}

int main(){
    char str[] = "abcd";
    function(str); // 编译器自动推导N=5，输出5
}

3. 针对C风格字符串使用strlen

如果是字符串数组，可以用strlen函数获取有效字符长度（注意strlen不包含末尾的'\0'，如果需要包含则加1）：

#include <iostream>
#include <cstring> // 必须包含该头文件

void function(char* string){
    // strlen返回4，加1后得到包含'\0'的总长度5
    printf("%zu", strlen(string) + 1);
}

int main(){
    char str[] = "abcd";
    function(str); // 输出5
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mark Y