面试题：C语言中sizeof与指针及数组的复杂关系

Question

在C语言中，有如下代码：int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; int *ptr = arr; 请分别计算 sizeof(arr) 和 sizeof(ptr) 的值，并阐述 sizeof 运算符在数组和指针上表现不同的内在机制。

Answer 1

1. 计算结果：
   • sizeof(arr) 的值为 20。因为 arr 是一个包含 5 个 int 类型元素的数组，在常见的系统中，int 类型通常占 4 个字节，所以 5 * 4 = 20 字节。
   • sizeof(ptr) 的值通常为 4 或 8 字节。在32位系统中，指针占 4 个字节，在64位系统中，指针占 8 个字节。ptr 是一个指向 int 类型的指针，sizeof 计算的是指针变量本身的大小，而不是指针所指向的内容的大小。
2. 内在机制：
   • 对于数组：sizeof 运算符作用于数组时，它返回整个数组所占的内存字节数。数组在内存中是一块连续的存储空间，sizeof 会根据数组元素的类型和元素个数来确定总的字节数。
   • 对于指针：sizeof 运算符作用于指针时，它返回的是指针变量本身在内存中所占的字节数。指针本质上是一个存储内存地址的变量，其大小取决于系统的寻址能力（32位或64位），而与指针所指向的数据类型或实际指向的内存空间大小无关。