sizeof()处理指针解引用的原理、合法性及C标准依据问询

先看你给出的代码示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct x {
       int a;
       int b;
};

int main(void) {

    struct x *ptr = malloc(sizeof(*ptr));
    return 0;
}

针对你提出的三个疑问，逐一解答：

1. sizeof(*ptr)的工作原理是什么？ #

sizeof是C语言的编译时运算符，它的作用是计算操作数的类型大小，而非操作数实际存储的值。这里的*ptr虽然写法是解引用，但编译器并不会真的去访问ptr指向的内存，它只会识别出*ptr的类型是struct x，然后计算这个结构体类型在当前编译环境下的字节大小（比如两个int组成的结构体，通常占8字节，具体大小取决于平台）。

2. 未定义的指针被解引用并传入sizeof()为何能得到正确大小？这难道不会导致未定义行为吗？ #

不会触发未定义行为，核心原因在于sizeof的求值特性：

• 除非操作数是变长数组（VLA），否则sizeof的计算完全在编译阶段完成，不会在运行时执行解引用操作。
• 未定义行为的产生是因为运行时实际访问了无效内存，但这里sizeof根本不会去读取ptr指向的地址，只是分析其类型，所以不存在访问无效内存的情况，自然不会触发未定义行为。

3. C标准是否定义了此类行为？是否属于C语言合法操作？ #

这是C标准明确允许的合法操作。
C标准（包括C99、C11及后续版本）规定：对于非变长数组的表达式，sizeof求值时不会计算表达式的副作用（也就是不会执行表达式里的操作，比如解引用、自增等），仅根据表达式的静态类型来计算大小。所以sizeof(*ptr)这种写法完全符合标准，是合规的。

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