C语言之sizeof 和 strlen 详细介绍

C语言之sizeof 和 strlen

文章目录

  • [C语言之sizeof 和 strlen](#C语言之sizeof 和 strlen)
    • [1. sizeof 和 strlen 的比较](#1. sizeof 和 strlen 的比较)
      • [1.1 sizeof](#1.1 sizeof)
      • [1.2 strlen](#1.2 strlen)
      • [1.3 sizeof 和 strlen 的对比](#1.3 sizeof 和 strlen 的对比)
    • [2. 练习](#2. 练习)
      • [2.1.1 一维数组](#2.1.1 一维数组)
      • [2.1.2 字符数组](#2.1.2 字符数组)

1. sizeof 和 strlen 的比较

1.1 sizeof

sizeof是C语言中的一个关键字,计算的是变量所占内存空间的大小,单位是字节,如果操作数是数据类型的话,计算的是使用该类型创建的变量所站内存空间的大小

sizeof只关心所占内存空间的大小,不关心内存中存放的什么数据

例如:

c 复制代码
#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 20;
	printf("%zd\n", sizeof(a));
	printf("%zd\n", sizeof a);
	printf("%zd\n", sizeof (int));
	//printf("%zd\n", sizeof int);//err
	return 0;
}

代码运行结果如下:

  1. sizeof计算时可以去点括号,但当sizeof计算数据类型创建的变量需要占多少内存空间的时候,括号不能省略,第四句printf代码是错误的
  2. sizeof是单目操作符,返回一个size_t类型的结果,size_t是不是就是无符号整型,打印size_t的结果最好用%zd,否则会有警告

1.2 strlen

strlen是C语言中的一个库函数,只用来求字符串的长度。函数原型如下:

c 复制代码
size_t strlen ( const char * str );

strlen计算的是字符串中 ' \0 '之前的长度,当没有 ' \0 '的时候,strlen还是会继续往后寻找,直到找到 ' \0 ' ,所以使用不恰当就会导致越界查找

例如:

c 复制代码
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	char arr1[] = { 'a','b','c' };
	char arr2[] = { "abc" };
	printf("%zd\n",strlen(arr1));
	printf("%zd\n", strlen(arr2));
	return 0;
}

代码运行结果如下:

  1. arr1数组中是以单个字符的形式来存入数组中的,所以数组中只有三个元素,没有 ' \0 ',当使用strlen求长度的时候,就会越界查找,导致打印一个随机值
  2. arr2数组中是以字符串形式存入数组中的,字符串是默认以 ' \0 ' 结束,所以使用strlen求字符串长度时,计算的是' \0 ' 之前的字符数量,也就是'a' 'b' 'c' 3个
  3. strlen的返回值也是size_t,也需要使用%zd来打印

1.3 sizeof 和 strlen 的对比

sizeof

  1. sizeof是一个单目操作符
  2. sizeof计算的是操作数所占内存的大小,单位是字节
  3. sizeof不关心内存中放的是什么类型

strlen

  1. strlen是一个库函数,需要包含头文件<string.h>
  2. strlen只用于求字符串的长度,计算的是 ' \0 '之前字符的个数
  3. strlen关心内存中是否有 ' \0 ',会一直向后查找直到找到' \0 ',可能会造成查找越界

2. 练习

2.1.1 一维数组

c 复制代码
#include <stdio.h>
//数组名的理解
//数组名一般表示数组首元素的地址
//但是有2个例外:
//1. sizeof(数组名),数组名表示整个数组,计算的是整个数组的大小,单位是字节
//2. &数组名,数组名表示整个数组,取出的数组的地址
//除此之外,所有遇到的数组名都是数组首元素的地址
int main()
{
	int a[] = { 1,2,3,4 };
	printf("%zd\n", sizeof(a));       //- sizeof(数组名)的情况,计算的是整个数组的大小,单位是字节 - 16
	printf("%zd\n", sizeof(a + 0));   //a表示首元素的地址,加上0之后,还是首元素地址,32位下为4字节,64位下为8字节 - 4/8
	printf("%zd\n", sizeof(*a));      //a表示首元素的地址,解引用之后得到第一个元素,所以为4个字节 - 4
	printf("%zd\n", sizeof(a + 1));   //a表示首元素的地址,首地址加上一,指向第二个元素,但是还是地址,是地址大小就为 - 4/8
	printf("%zd\n", sizeof(a[1]));    //a[1]表示数组中下标为1的元素,也就第二个,int大小为4个字节 - 4
	printf("%zd\n", sizeof(&a));      //- &数组名的情况,取出的是整个数组的地址,是地址大小就为 - 4/8
	printf("%zd\n", sizeof(*&a));     
	// 1. 取地址操作符和解引用操作符相抵消,得到- sizeof(数组名)的情况,计算的是整个数组的大小,单位是字节 - 16
	// 2. &a 的类型是数组指针,int(*)[4],*&a就是对数组指针解引用访问一个数组的大小,是16个字节 - 16
	printf("%zd\n", sizeof(&a + 1));  //- &数组名的情况,取出的是整个数组的地址,加一之后,跳过了整个数组,但是还是地址,是地址大小就是 - 4/8
	printf("%zd\n", sizeof(&a[0]));   //取出数组中下标为0的元素的地址,是地址大小就是 - 4/8
	printf("%zd\n", sizeof(&a[0] + 1));//取出数组中下标为0的元素的地址,加一之后得到第二个元素的地址,是地址就是 - 4/8
	return 0;
}

代码运行结果如下:

环境为VS2022,X64,Debug

2.1.2 字符数组

sizeof

c 复制代码
#include <stdio.h>
int main()
{
	char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
	printf("%zd\n", sizeof(arr));      //- sizeof(数组名)的情况,计算的是整个数组的大小,单位是字节 -6
	printf("%zd\n", sizeof(arr + 0));  //arr表示首元素地址,加上0之后,还是首元素地址,32位下为4字节,64位下为8字节 - 4/8
	printf("%zd\n", sizeof(*arr));     //arr表示首元素地址,解引用之后得到第一个元素,所以为4个字节 - 1
	printf("%zd\n", sizeof(arr[1]));   //arr[1]表示数组中下标为1的元素,char类型大小为1个字节 -1
	printf("%zd\n", sizeof(&arr));     //- &数组名的情况,取出的是整个数组的地址,是地址大小就为 - 4/8
	printf("%zd\n", sizeof(&arr + 1)); //- &数组名的情况,取出的是整个数组的地址,加一之后,跳过了整个数组,但是还是地址,是地址大小就是 -4/8
	printf("%zd\n", sizeof(&arr[0] + 1));//取出数组中下标为0的元素的地址,加一之后得到第二个元素的地址,是地址就是 - 4/8
	return 0;
}


strlen

c 复制代码
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
	//strlen计算的是字符串的长度
	printf("%zd\n", strlen(arr));     //以字符形式存入数组,从第一个字符'a'向后数,直到遇到'\0',所以会打印随机值
	printf("%zd\n", strlen(arr + 0)); //首地址+0还是首地址,还是从第一个'a'向后数,直到遇到'\0',所以会打印随机值
	//printf("%zd\n", strlen(*arr)); err 错误
	//printf("%zd\n", strlen(arr[1]));err 错误
	printf("%zd\n", strlen(&arr));    //还是从第一个数组还是数,打印随机值
	printf("%zd\n", strlen(&arr + 1));//跳过了整个字符数组,从 ' f '字符之后开始数,直到数到 '\0 '之前,随机值
	printf("%zd\n", strlen(&arr[0] + 1));//跳过了第一个元素,从第二个元素开始数,直到数到 '\0 '之前,随机值
	return 0;
}

代码运行结果如下:

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