如何确定C语言中数组的大小?
也就是说，数组可以容纳多少元素?
当前回答
我建议永远不要使用sizeof(即使可以使用sizeof)来获取数组的两种不同大小，以元素数或字节数为单位，这是我在这里展示的最后两种情况。对于这两种大小中的每一种，都可以使用下面所示的宏来提高安全性。这样做的原因是为了让维护者清楚地看到代码的意图，以及sizeof(ptr)和sizeof(arr)的第一眼差别(这样写并不明显)，这样对于阅读代码的每个人来说，bug就很明显了。
TL; diana:
#define ARRAY_SIZE(arr) (sizeof(arr) / sizeof((arr)[0]) + must_be_array(arr))
#define ARRAY_BYTES(arr) (sizeof(arr) + must_be_array(arr))
must_be_array(arr)(定义如下)是需要的-Wsizeof-pointer-div是bug(截至2020年4月):
#define is_same_type(a, b) __builtin_types_compatible_p(typeof(a), typeof(b))
#define is_array(arr) (!is_same_type((arr), &(arr)[0]))
#define must_be(e) \
( \
0 * (int)sizeof( \
struct { \
static_assert(e); \
char ISO_C_forbids_a_struct_with_no_members__; \
} \
) \
)
#define must_be_array(arr) must_be(is_array(arr))
关于这个主题有一些重要的错误:https://lkml.org/lkml/2015/9/3/428
我不同意Linus提供的解决方案，即永远不要使用数组符号表示函数的形参。
我喜欢数组表示法作为指针被用作数组的文档。但这意味着需要应用万无一失的解决方案，这样就不可能编写出有bug的代码。
从数组中，我们有三个大小，我们可能想知道:
数组元素的大小 数组中元素的个数 数组在内存中使用的字节大小
数组元素的大小
第一个很简单，不管我们处理的是数组还是指针，都是一样的。
用法示例:
void foo(size_t nmemb, int arr[nmemb])
{
qsort(arr, nmemb, sizeof(arr[0]), cmp);
}
Qsort()需要这个值作为它的第三个参数。
对于其他两个大小，也就是问题的主题，我们要确保我们处理的是一个数组，如果不是，就会中断编译，因为如果我们处理的是指针，就会得到错误的值。当编译失败时，我们将很容易看到我们处理的不是一个数组，而是一个指针，我们只需要使用一个变量或宏来编写代码，将数组的大小存储在指针后面。
数组中元素的个数
这个是最常见的，很多答案都提供了典型的宏ARRAY_SIZE:
#define ARRAY_SIZE(arr) (sizeof(arr) / sizeof((arr)[0]))
最新版本的编译器，如GCC 8，会在将此宏应用于指针时发出警告，因此它是安全的(在较旧的编译器中，还有其他方法可以使其安全)。
它的工作原理是用整个数组的字节大小除以每个元素的大小。
用法示例:
void foo(size_t nmemb)
{
char buf[nmemb];
fgets(buf, ARRAY_SIZE(buf), stdin);
}
void bar(size_t nmemb)
{
int arr[nmemb];
for (size_t i = 0; i < ARRAY_SIZE(arr); i++)
arr[i] = i;
}
如果这些函数没有使用数组，而是将它们作为参数，那么之前的代码将无法编译，因此不可能有错误(考虑到使用了最近的编译器版本，或者使用了其他一些技巧)，我们需要用值替换宏调用:
void foo(size_t nmemb, char buf[nmemb])
{
fgets(buf, nmemb, stdin);
}
void bar(size_t nmemb, int arr[nmemb])
{
for (size_t i = nmemb - 1; i < nmemb; i--)
arr[i] = i;
}
数组在内存中使用的字节大小
ARRAY_SIZE通常用作前一种情况的解决方案，但这种情况很少被安全地编写，可能是因为它不太常见。
获取这个值的常用方法是使用sizeof(arr)。问题是:和前一个问题一样;如果你有一个指针而不是数组，你的程序将会发疯。
这个问题的解决方案涉及到使用与之前相同的宏，我们知道这是安全的(如果应用于指针，它会中断编译):
#define ARRAY_BYTES(arr) (sizeof((arr)[0]) * ARRAY_SIZE(arr))
它的工作原理非常简单:它取消了ARRAY_SIZE所做的除法，因此在数学上取消之后，您最终只得到一个sizeof(arr)，但增加了ARRAY_SIZE结构的安全性。
用法示例:
void foo(size_t nmemb)
{
int arr[nmemb];
memset(arr, 0, ARRAY_BYTES(arr));
}
Memset()需要这个值作为它的第三个参数。
和以前一样，如果数组作为参数(指针)接收，它将不会编译，并且我们必须用值替换宏调用:
void foo(size_t nmemb, int arr[nmemb])
{
memset(arr, 0, sizeof(arr[0]) * nmemb);
}
更新(23/apr/2020): -Wsizeof-pointer-div有bug:
今天我发现GCC中的新警告只适用于宏定义在非系统头文件中的情况。如果你在安装在系统中的头文件中定义宏(通常是/usr/local/include/或/usr/include/) (#include <foo.h>)，编译器将不会发出警告(我尝试了GCC 9.3.0)。
因此我们有#define ARRAY_SIZE(arr) (sizeof(arr) / sizeof((arr)[0]))并想让它安全。我们将需要C2X static_assert()和一些GCC扩展:
#include <assert.h>
#define is_same_type(a, b) __builtin_types_compatible_p(typeof(a), typeof(b))
#define is_array(arr) (!is_same_type((arr), &(arr)[0]))
#define Static_assert_array(arr) static_assert(is_array(arr))
#define ARRAY_SIZE(arr) \
({ \
Static_assert_array(arr); \
sizeof(arr) / sizeof((arr)[0]); \
})
现在ARRAY_SIZE()是完全安全的，因此它的所有导数都是安全的。
更新:libbsd提供__arraycount():
Libbsd在<sys/cdefs.h>中提供了宏__arraycount()，这是不安全的，因为它缺少一对括号，但我们可以自己添加这些括号，因此我们甚至不需要在标头中写入除法(为什么我们要复制已经存在的代码?)这个宏是在一个系统头文件中定义的，所以如果我们使用它，我们就被迫使用上面的宏。
#inlcude <assert.h>
#include <stddef.h>
#include <sys/cdefs.h>
#include <sys/types.h>
#define is_same_type(a, b) __builtin_types_compatible_p(typeof(a), typeof(b))
#define is_array(arr) (!is_same_type((arr), &(arr)[0]))
#define Static_assert_array(arr) static_assert(is_array(arr))
#define ARRAY_SIZE(arr) \
({ \
Static_assert_array(arr); \
__arraycount((arr)); \
})
#define ARRAY_BYTES(arr) (sizeof((arr)[0]) * ARRAY_SIZE(arr))
有些系统在<sys/param.h>中提供了nitems()，有些系统同时提供了这两种方法。您应该检查您的系统，并使用您现有的系统，也许还可以使用一些预处理器条件来实现可移植性和对两者的支持。
更新:允许宏在文件范围内使用:
不幸的是，({})gcc扩展名不能在文件范围内使用。 为了能够在文件范围内使用宏，静态断言必须是 在sizeof(struct{})中。然后，将其乘以0以不受影响 结果。强制转换为(int)可能很适合模拟函数 返回(int)0(在这种情况下，它是不必要的，但它 对于其他事情是可重用的)。
另外，ARRAY_BYTES()的定义可以稍微简化一点。
#include <assert.h>
#include <stddef.h>
#include <sys/cdefs.h>
#include <sys/types.h>
#define is_same_type(a, b) __builtin_types_compatible_p(typeof(a), typeof(b))
#define is_array(arr) (!is_same_type((arr), &(arr)[0]))
#define must_be(e) \
( \
0 * (int)sizeof( \
struct { \
static_assert(e); \
char ISO_C_forbids_a_struct_with_no_members__; \
} \
) \
)
#define must_be_array(arr) must_be(is_array(arr))
#define ARRAY_SIZE(arr) (__arraycount((arr)) + must_be_array(arr))
#define ARRAY_BYTES(arr) (sizeof(arr) + must_be_array(arr))
注:
这段代码使用了以下扩展，这些扩展是完全必要的，它们的存在对于实现安全是绝对必要的。如果你的编译器没有它们，或者一些类似的，那么你就不能达到这个级别的安全。
__builtin_types_compatible_p () typeof ()
我还使用了以下C2X功能。然而，如果使用旧的标准，它的缺失可以通过一些肮脏的技巧来克服(例如:什么是“::!!”)(在C11中你也有static_assert()，但它需要一个消息)。
static_assert ()
其他回答
一个更优雅的解决方案是
size_t size = sizeof(a) / sizeof(*a);
每个人都在使用的宏ARRAYELEMENTCOUNT(x)的计算结果不正确。实际上，这只是一个敏感的问题，因为你不能有导致“数组”类型的表达式。
/* Compile as: CL /P "macro.c" */
# define ARRAYELEMENTCOUNT(x) (sizeof (x) / sizeof (x[0]))
ARRAYELEMENTCOUNT(p + 1);
实际计算结果为:
(sizeof (p + 1) / sizeof (p + 1[0]));
而
/* Compile as: CL /P "macro.c" */
# define ARRAYELEMENTCOUNT(x) (sizeof (x) / sizeof (x)[0])
ARRAYELEMENTCOUNT(p + 1);
它正确地计算为:
(sizeof (p + 1) / sizeof (p + 1)[0]);
这和数组的大小没有太大关系。我刚刚注意到很多错误，因为没有真正观察C预处理器是如何工作的。您总是包装宏参数，而不是可能涉及的表达式。
这是正确的;我的例子很糟糕。但这正是应该发生的。正如我前面提到的，p + 1将以指针类型结束，并使整个宏无效(就像您试图在带有指针形参的函数中使用宏一样)。
在一天结束的时候，在这个特殊的例子中，错误并不重要(所以我只是在浪费大家的时间;Huzzah !)，因为你没有数组类型的表达式。但是我认为关于预处理器评估的微妙之处是很重要的。
值得注意的是，sizeof在处理已经衰减为指针的数组值时没有帮助:即使它指向数组的开始，对编译器来说，它与指向该数组中单个元素的指针相同。指针不会“记住”用于初始化它的数组的任何其他内容。
int a[10];
int* p = a;
assert(sizeof(a) / sizeof(a[0]) == 10);
assert(sizeof(p) == sizeof(int*));
assert(sizeof(*p) == sizeof(int));
大小的“技巧”是我所知道的最好的方法，在括号的使用上有一个小而重要的变化(对我来说，这是一个主要的烦恼)。
正如维基百科的条目所表明的那样，C语言的sizeof不是一个函数;它是一个算子。因此，除非实参是类型名，否则不需要在实参周围加上圆括号。这很容易记住，因为它使实参看起来像一个强制转换表达式，它也使用括号。
所以:如果你有以下情况:
int myArray[10];
你可以用这样的代码找到元素的数量:
size_t n = sizeof myArray / sizeof *myArray;
对我来说，这比用括号代替要容易得多。我还赞成在除法的右边部分使用星号，因为它比索引更简洁。
当然，这也都是编译时的，所以没有必要担心除法会影响程序的性能。所以尽可能使用这个形式。
当你有一个实际对象时，使用sizeof总是最好的，而不是在一个类型上，因为这样你就不需要担心犯错误并声明错误的类型。
例如，假设您有一个函数，它将一些数据输出为字节流，例如跨网络输出。让我们调用send()函数，并将一个指向要发送的对象的指针和该对象中的字节数作为参数。所以，原型变成:
void send(const void *object, size_t size);
然后你需要发送一个整数，所以你像这样编码:
int foo = 4711;
send(&foo, sizeof (int));
现在，通过在两个地方指定foo类型，您引入了一种搬起石头砸自己的脚的微妙方法。如果一个改变了，而另一个没有改变，代码就会崩溃。因此，总是这样做:
send(&foo, sizeof foo);
现在你被保护了。当然，你复制了变量的名称，但如果你改变了它，编译器很可能会检测到这种破坏。
#define SIZE_OF_ARRAY(_array) (sizeof(_array) / sizeof(_array[0]))
