sizeofで変数のサイズを取得するときの注意点

C言語でよく見かける記述「sizeof」。変数のサイズを取得するときに使うものですが、C言語ユーザーなら動的メモリ確保などで一度は見たことがあるはず。

そんなsizeofに関するとっても大事な注意点をふと思い出したので、備忘録としてまとめることにしました。

同じサイズのはずが違うサイズに？

sizeofの注意点が一番わかりやすいのが、こんなプログラムを書いたとき。

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

int main(void) {
    char array1[10];
    char *array2 = (char*)malloc(sizeof(char) * 10);

    printf("size of array1 = %d\n", sizeof(array1)); /* array1のサイズを表示 */
    printf("size of array2 = %d\n", sizeof(array2)); /* array2のサイズを表示 */

    free(array2);

    return 0;
}

このプログラムでは、array1とarray2という配列を同じ大きさ（10バイト分）で確保したあと、両者の大きさをsizeofで取得して表示しているだけです。違うのは配列の確保の仕方だけでarray1は静的に、array2は動的に確保しています。

感覚的にはどちらも同じ大きさになるはずですが、実行結果はこうなります。

どちらも10バイト確保したはずですが、array2の結果が8バイトと出ています。なんだかおかしい気もしますが、実はこれがsizeofの罠だったりします。

sizeofの正体がポイント

sizeofは演算子

先のような結果になってしまう訳は、コンパイラのバグではなくsizeofの正体にあります。

sizeofはコード上では”sizeof(変数)”の形で書くので、関数っぽい見え方になっていますが、実はその正体は「演算子」です。「+」とか「/」とかの仲間ということですね。

C言語の世界では、演算子はコンパイル時にその結果が決まります。つまり、sizeofの結果は実行時に決まるわけではなく、コンパイルの時点ですでに決まっているのです。

確保の仕方で結果も変わる

sizeofが演算子であることを念頭にソースを見返してみると、次のことが言えます。

array1はコンパイル時点ですでに10バイトの配列と分かりますが、array2は実行してみるまでサイズが分からないので、あくまでもchar型のポインタ（ただのアドレス）として扱われます。

そのため、sizeofで両者のサイズを取得すると、array1は10バイトで確定ですが、array2はアドレスのサイズ（私の環境では8バイト）となるわけです。

ということで、sizeofが演算子であることを知らずに「サイズを知りたい = sizeof」と覚えてしまうと、思わぬバグを埋め込む危険があるので注意しましょうというお話しでした。

ではでは