动态分配数组与常规数组的sizeof行为差异及原理咨询

我尝试验证动态创建数组与常规数组的行为是否一致，结果发现二者存在差异。

测试动态数组的代码：

int main(){
    int *int_array{new int[10]};
    cout<<sizeof(*int_array);
    return 0;
}

控制台输出为：4

测试常规数组的代码：

int main(){
    int int_array[5];
    cout<<sizeof(int_array);
    return 0;
}

控制台输出为：20

由此可见，解引用动态分配数组的指针时，sizeof仅能识别数组的首个元素而非整个数组。请问该结论是否正确？能否解释其中原理？我原本期望所有类型数组的行为一致，与创建和存储方式无关，且未在搜索结果中找到相关解释。

你的结论是正确的，核心原因在于动态数组的指针和常规数组的类型本质不同：

• 常规数组的类型特性
  声明int int_array[5];时，int_array的类型是int[5]（长度为5的int数组类型）。sizeof在编译期就能确定这个类型的大小，直接计算5 * sizeof(int)，所以得到20（假设int为4字节）。只有当数组名被用作函数参数等场景时，才会被隐式转换为指向数组首元素的指针（int*），此时sizeof才会计算指针或单个元素的大小。

• 动态数组的本质
  new int[10]返回的是int*类型的指针，仅指向数组的第一个元素。你声明的int *int_array是普通指针变量，类型为int*，完全丢失了数组长度的信息。解引用它（*int_array）得到的是单个int类型元素，因此sizeof(*int_array)等价于sizeof(int)，结果为4。

简言之，常规数组在编译期就携带了长度信息，而动态分配的数组仅返回首元素指针，编译器无法从该指针获取数组总长度，sizeof自然只能计算单个元素的大小。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者davecodes_029