C语言二维数组高度获取：main正常，独立函数失效求助

问题重现 #

尝试通过独立函数获取二维数组的行数和列数时，函数返回错误结果，且启用-Werror编译选项时触发指针除法的编译错误。

原代码 #

#include <stdio.h>

int get_height(char **arr)
{
    int i;

    i =  sizeof(arr) / sizeof((char *)arr[0]);
    return(i);
}

int get_larger(char **arr)
{
    int i;

    i =  sizeof(arr[0]) / sizeof(char);
    return(i);
}

int main()
{
    char    arr[4][2] = { {'1', 'C'}, {'E', '5'}, {'2', 'c'}, {'3', 'D'} };

    printf("size of arr : %lld\n", sizeof(arr));

    int col = sizeof(arr[0]) / sizeof(char);
    int row = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    printf("size of col : %d\n", col);
    printf("size of row : %d\n", row);
    printf("get_height funtion: %d\n", get_height((char **)arr));
    printf("get_larger funtion: %d\n", get_larger((char **)arr));

    return 0;
}

运行结果 #

> gcc main3.c
> .\a.exe
size of arr : 8
size of col : 2
size of row : 4
get_height funtion: 1
get_larger funtion: 8

编译错误（启用-Werror） #

> gcc -Wall -Wextra -Werror main3.c
main3.c: In function 'get_height':
main3.c:7:22: error: division 'sizeof (char **) / sizeof (char *)' does not compute the number of array elements [-Werror=sizeof-pointer-div]
    7 |     i =  sizeof(arr) / sizeof((char *)arr[0]);
      |                      ^
main3.c:3:23: note: first 'sizeof' operand was declared here
    3 | int get_height(char **arr)
      |                ~~~~~~~^~~
main3.c: In function 'get_larger':
main3.c:15:25: error: division 'sizeof (char *) / sizeof (char)' does not compute the number of array elements [-Werror=sizeof-pointer-div]
   15 |     i =  sizeof(arr[0]) / sizeof(char);
      |                         ^
cc1.exe: all warnings being treated as errors

问题根源 #

1. 数组退化为指针：当二维数组传递给函数时，会自动退化为指向数组首元素的指针。函数参数char **arr本质是一个指针（64位系统下大小为8字节），而非原数组的整体，因此sizeof(arr)计算的是指针大小，不是数组总大小。
2. 类型转换错误：原数组char arr[4][2]的类型是char (*)[2]（指向长度为2的char数组的指针），强制转换为char **是不安全的，两者内存布局完全不同。
3. 函数内sizeof计算无效：get_larger中sizeof(arr[0])实际是指针的大小（8字节），除以sizeof(char)（1字节）得到8，与实际列数2不符。

修复方案 #

方案1：使用编译期宏（推荐） #

宏在预处理阶段展开，能直接获取数组的实际大小，避免数组退化问题：

#include <stdio.h>

#define GET_ROWS(arr)    (sizeof(arr) / sizeof(arr[0]))
#define GET_COLS(arr)    (sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]))

int main()
{
    char arr[4][2] = { {'1', 'C'}, {'E', '5'}, {'2', 'c'}, {'3', 'D'} };

    printf("size of arr : %lld\n", sizeof(arr));

    int col = GET_COLS(arr);
    int row = GET_ROWS(arr);

    printf("size of col : %d\n", col);
    printf("size of row : %d\n", row);
    printf("GET_ROWS macro: %d\n", GET_ROWS(arr));
    printf("GET_COLS macro: %d\n", GET_COLS(arr));

    return 0;
}

方案2：使用固定维度的数组参数 #

如果二维数组的列数固定，可以将函数参数声明为指向数组的指针，保留维度信息：

#include <stdio.h>

// 仅适用于列数为2的char二维数组
int get_rows(char (*arr)[2], size_t total_size)
{
    return total_size / sizeof(arr[0]);
}

int get_cols(char (*arr)[2])
{
    return sizeof(arr[0]) / sizeof(char);
}

int main()
{
    char arr[4][2] = { {'1', 'C'}, {'E', '5'}, {'2', 'c'}, {'3', 'D'} };

    printf("size of arr : %lld\n", sizeof(arr));

    int col = sizeof(arr[0]) / sizeof(char);
    int row = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    printf("size of col : %d\n", col);
    printf("size of row : %d\n", row);
    printf("get_rows function: %d\n", get_rows(arr, sizeof(arr)));
    printf("get_cols function: %d\n", get_cols(arr));

    return 0;
}

方案3：传递行列数参数（灵活适配动态数组） #

如果数组是动态分配的，或维度不固定，直接在调用时传入预计算好的行列数：

#include <stdio.h>

void print_array(char *arr, int rows, int cols)
{
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        for (int j = 0; j < cols; j++) {
            printf("%c ", *(arr + i * cols + j));
        }
        printf("\n");
    }
}

int main()
{
    char arr[4][2] = { {'1', 'C'}, {'E', '5'}, {'2', 'c'}, {'3', 'D'} };

    int cols = sizeof(arr[0]) / sizeof(char);
    int rows = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    printf("size of col : %d\n", cols);
    printf("size of row : %d\n", rows);
    print_array((char *)arr, rows, cols);

    return 0;
}

验证结果 #

以方案1为例，编译运行后输出：

size of arr : 8
size of col : 2
size of row : 4
GET_ROWS macro: 4
GET_COLS macro: 2

使用gcc -Wall -Wextra -Werror编译无错误。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者myyou