为什么 C++ 中的编译器知道数组的大小通过引用传递给函数？

Question

我知道当我想将一个数组传递给一个函数时，它会衰减为指针，所以它的大小是未知的，这两个声明是等价的：

void funtion(int *tab, int size);

和

void funtion(int tab[], int size);

我明白为什么。但是，我检查了当我传递一个数组作为参考时：

void funtion(int (&tab)[4]);

编译器会知道数组的大小，不会让我将不同大小的数组作为此函数的参数传递。

这是为什么？我知道当我按地址传递数组时，在计算数组中 ith 元素的位置时不会考虑大小，因此即使我明确包含它也会被丢弃它在函数声明中：

void funtion(int tab[4], int size);

但是当我通过引用传递数组时有什么不同？为什么编译器知道它的大小？

注意：我对编译时已知大小的数组感兴趣，所以我没有使用任何模板。

我在 Stack Overflow 上找到了 a similar question，但是它没有回答我的问题 - 它没有解释 为什么 编译器知道数组的大小，只有一些关于如何将数组传递给函数的信息。

Answer 1

因为它可以，而且因为检查增加了额外的安全性。编译器知道数组的大小，因为你在函数声明中这样告诉它。既然该信息可用，为什么不使用它来指示源代码中的错误呢？

真正的问题是为什么你的最后一个例子不会做同样的检查。不幸的是，这是 C 的另一个遗留问题——你永远不会传递一个数组，它总是会退化为一个指针。然后数组的大小变得无关紧要。

可以加一张支票吗？有可能，但它的用途有限（因为我们现在都在使用 std::array - 对吧！？），而且它无疑会破坏一些代码。例如：

void func (char Values [4]);
func ("x");

这目前是合法的，但不会对数组大小进行额外检查。

Answer 2

因为在这种情况下编译器没有提交奇怪的隐式类型更改。通常当你写：

void func(int[4]);

或

void func(void());

编译器决定 "help" 你并将它们翻译成：

void func(int *);

或

void func(void(*)());

虽然有趣 - 当您尝试返回其中一个时，它不会以这种方式帮助您。试试写：

int func()[4], func1()();

糟糕 - 惊喜 - 编译器错误。

否则数组就是数组，大小不变，可以使用sizeof运算符获取。

然而，这经常被遗忘，因为上面提到的编译器行为，也因为隐式指针转换应用于数组类型的对象，而这不是预期的。这很常见。尽管以下是未应用隐式数组对象转换时的少数例外情况：

size_t arr[4], 

    (*parr)[3] = &arr, //taking the address of array

    (&refarr)[3] = arr, //storing reference to array

    sizearrobject = sizeof(arr); //taking the array object size

上面的例子会因为第二行和第三行的类型不兼容而触发编译错误。

我说的是 arr 对象没有自动转换成这样的情况：

(size_t*)&arr

Answer 3

好吧，有几种方法可以将数组传递给函数。您可以通过指针和引用传递它，并且有两种方法可以明确定义或不定义它的大小。

在您的问题中，您比较了这两种方式：

指向第一个元素的指针：void f(int *arr)
对整个数组的引用：void f(int (&arr)[size])

你问为什么只在其中一种情况下才需要指定大小。

您似乎假设它们之间的唯一区别是一个使用指针而另一个使用引用。但是这个说法是不正确的，它们有更多的区别：一个是指向第一个元素的指针，而第二个是对整个数组的引用。

您可以通过指向整个数组的指针传递数组：

void f(int (*arr)[size])

将它与您的示例进行比较，通过引用传递给整个数组：

void f(int (&arr)[size])

它们很相似，它们有相似的语法，它们都明确定义了数组大小。

另外，考虑一下：

void f(int &arr)

看起来像通过引用传递单个 int，但您可以向它传递一个未知大小的数组。

它的替代指针是

void f(int *arr)

您问为什么仅在其中一种情况下才需要指定数组大小。这是因为你使用的语法，而不是因为一个是指针另一个是引用。

正如我所说，您可以使用指针或引用。您可以指定数组大小，也可以允许使用任意大小的数组。这两个没有联系。

//                     by pointer             by reference
/*   Any size    */    void f(int *arr)       void f(int &arr)
/* Specific size */    void f(int (*arr)[x])  void f(int (&arr)[x])

为什么 C++ 中的编译器知道数组的大小通过引用传递给函数？

Why is the size of an array passed to a function by reference known to the compiler in C++?

c++

arrays

pass-by-reference