C++ 怎么获取数组长度 C++ sizeof与template推导数组大小【技巧】

用 sizeof 计算数组长度仅在定义作用域内有效，因函数参数会退化为指针；推荐优先使用 std::size，或模板 constexpr Array_size 获取编译期长度。

用 sizeof 计算数组长度时，必须确保传入的是原生数组而非指针

很多人写 sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) 却得到错误结果，根本原因是：函数参数一旦声明为 T arr[] 或 T* arr，数组就退化为指针，sizeof 返回的是指针大小（通常是 8），而不是整个数组字节数。

正确做法是只在数组定义作用域内使用该技巧：

• ✅ 在定义处直接计算：

  int arr[] = {1, 2, 3, 4};
  size_t n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // 得到 4

• ❌ 不要在函数内对形参这么干：

  void foo(int arr[]) {
      size_t n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // 错！arr 是 int*，结果恒为 1（64 位下）
  }

• ⚠️ 字符串字面量要注意结尾 ：sizeof("abc") 是 4，不是 3

用模板推导数组大小，安全且泛型友好

模板可以捕获数组维度信息，绕过退化问题。核心是让编译器从实参类型中推导出长度 N：

• 基础写法：

  template
  constexpr size_t array_size(T (&)[N]) {
      return N;
  }

  调用 array_size(arr) 就能拿到 N

• 更实用的封装（c++17 起）：

  template
  constexpr size_t size(const T (&)[N]) noexcept {
      return N;
  }

  这和标准库 std::size 行为一致

• 注意不能用于动态分配内存（如 new int[5]）或 std::vector，它们不是数组类型

为什么 std::size 和 std::extent_v 都值得了解

std::size 是 C++17 引入的通用容器大小访问接口，对原生数组、std::array、std::vector 等都有效；而 std::extent_v 是编译期常量，专用于查询多维数组某维度大小：

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• std::size(arr) → 运行时可调用，类型安全，推荐日常使用
• std::extent_v → 得到 3；std::extent_v → 得到 4；仅适用于已知维度的数组类型，不能用于变量
• 二者不冲突：前者面向值，后者面向类型；std::extent_v 在元编程中更底层、更早可用

容易被忽略的边界情况：多维数组、引用折叠、const/volatile 修饰

模板推导对 cv 限定符和引用很敏感，稍不注意就会匹配失败：

• 如果数组是 const int arr[5]，模板参数需写成 const T (&)[N] 或更稳妥地用 std::remove_cv_t 处理
• 二维数组传入一维模板会失败：int mat[2][3] 类型是 int[2][3]，不是 int[]；需显式指定第二维或用嵌套模板
• 引用折叠可能导致意外：比如 T&& 形参 + 数组左值，会触发引用折叠为 T&，但原始模板仍需匹配 T(&)[N] 才能捕获尺寸
• 最省心的做法：优先用 std::size；若需编译期常量且确定是原生数组，再上模板 + constexpr