可靠地确定数组中的元素数量
每个C程序员都可以使用这个众所周知的宏来确定数组中元素的数量：
#define NUM_ELEMS(a) (sizeof(a)/sizeof 0[a]) 这是一个典型的用例：
int numbers[] = {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19}; printf("%lu\n", NUM_ELEMS(numbers)); // 8, as expected
但是，没有什么能阻止程序员意外地传递指针而不是数组：
int * pointer = numbers; printf("%lu\n", NUM_ELEMS(pointer));
在我的系统上，这打印2，因为显然，指针是整数的两倍。 我想过如何防止程序员错误地传递指针，我找到了一个解决方案：
#define NUM_ELEMS(a) (assert((void*)&(a) == (void*)(a)), (sizeof(a)/sizeof 0[a]))
这是有效的，因为指向数组的指针与指向其第一个元素的指针具有相同的值。 如果改为传递指针，指针将与指向自身的指针进行比较，这几乎总是假的。 （唯一的例外是递归的void指针，也就是指向自身的void指针。我可以忍受它。）
意外地传递指针而不是数组现在在运行时触发错误：
Assertion `(void*)&(pointer) == (void*)(pointer)' failed.
太好了！ 现在我有几个问题：
-
我使用
assert作为逗号表达式有效标准C的左操作数吗？ 也就是说，标准是否允许我使用assert作为表达式？ 对不起，如果这是一个愚蠢的问题:) -
可以在编译时以某种方式完成检查吗？
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我的C编译器认为
int b[NUM_ELEMS(a)];是一个VLA。 有没有办法说服他呢？ -
我是第一个想到这个吗？ 如果是这样，我可以期待在天堂等待多少处女？ 🙂
我使用assert作为逗号表达式有效标准C的左操作数吗？ 也就是说，标准是否允许我使用assert作为表达式？
是的，它是有效的，因为逗号运算符的左操作数可以是void类型的表达式。 并且assert函数的返回类型为void 。
我的C编译器认为int b [NUM_ELEMS（a）]; 是一个VLA。 有没有办法说服他呢？
它认为是因为逗号表达式的结果永远不是常量表达式（例如，1,2不是常量表达式）。
EDIT1：添加以下更新。
我有另一个版本的宏在编译时工作：
#define NUM_ELEMS(arr) \ (sizeof (struct {int not_an_array:((void*)&(arr) == &(arr)[0]);}) * 0 \ + sizeof (arr) / sizeof (*(arr)))
这似乎也适用于具有静态存储持续时间的对象的初始化程序。 并且它也适用于您的int b[NUM_ELEMS(a)]示例
EDIT2：
解决@DanielFischer评论。 上面的宏只使用gcc 而不使用 -pedantic因为gcc接受：
(void *) &arr == arr
作为一个整数常量表达式，它考虑
(void *) &ptr == ptr
不是整数常量表达式。 根据C，它们都不是整数常量表达式，并且有了-pedantic ， gcc在两种情况下都能正确地发出诊断。
据我所知，没有100％可移植的方式来编写这个NUM_ELEM宏。 C具有更灵活的规则和初始化程序常量表达式（参见C99中的6.6p7），可以利用它来编写此宏（例如使用sizeof和复合文字），但在块作用域C中，不需要初始化程序为常量表达式，因此它将不可能有一个在所有情况下都适用的宏。
EDIT3：
我认为值得一提的是Linux内核有一个ARRAY_SIZE宏（在include/linux/kernel.h ），它在稀疏（内核静态分析检查器）执行时实现这样的检查。
他们的解决方案不可移植，并使用两个GNU扩展：
-
typeof操作员 -
__builtin_types_compatible_p内置函数
基本上它看起来像这样：
#define NUM_ELEMS(arr) \ (sizeof(struct {int :-!!(__builtin_types_compatible_p(typeof(arr), typeof(&(arr)[0])));}) \ + sizeof (arr) / sizeof (*(arr)))
- 是。 逗号运算符的左表达式始终被计算为void表达式（C99 6.5.17＃2）。 由于
assert()是一个void表达式，所以开始没问题。 - 也许。 虽然C预处理器不知道类型和强制类型并且无法比较地址，但您可以使用与在编译时评估sizeof（）相同的技巧，例如声明一个数组，其维数是布尔表达式。 为0时，它是违反约束并且必须发出诊断。 我在这里尝试过，但到目前为止还没有成功……也许答案实际上是“不”。
- 否。转换（指针类型）不是整数常量表达式。
- 可能不是（这些天太阳下没什么新东西）。 不确定性别的处女数量不确定:-)