sizeof和strlen的对⽐及例题

ahao

发布于 2024-03-19 18:50:43

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发布于 2024-03-19 18:50:43

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sizeof

在学习操作符的时候，我们学习了 sizeof ， sizeof 计算变量所占内存内存空间⼤⼩的，单位是字节，如果操作数是类型的话，计算的是使⽤类型创建的变量所占内存空间的⼤⼩例如：

int main()
{
	int ret1 = sizeof(int);
	int a = 0;
	int ret2 = sizeof(ret2);
	printf("ret1 = %d\n", ret1);
	printf("ret2 = %d\n", ret2);
	return 0;
}

代码跑起来ret1和ret2输出的值都等于4 同时，sizeof 只关注占⽤内存空间⼤⼩，不在乎内存中存放什么数据 例如：下列代码输出的三个值都等于4

int main()
{
 int a = 10;
 printf("%d\n", sizeof(a));
 printf("%d\n", sizeof a);
 printf("%d\n", sizeof(int));
 return 0;
}

strlen

strlen 是C语⾔库函数，功能是求字符串⻓度，函数原型如下： strlen函数不许要改变字符串，所以可以加上const

size_t strlen ( const char * str )

strlen返回的是从str字符串的其实位置开始向后，“\0”前的字符个数 strlen 函数会⼀直向后找 \0 字符，直到找到为⽌，所以可能存在越界查找 例如：

	char arr[] = "hello world";
	int ret = strlen(arr);
	printf("%d\n", ret);

ret的值等于多少呢，大家可以思考一下思考完了吧！大家要注意，空格也是字符，所以ret等于11！下面还有一个代码：

	char arr[] = "a,b,c,d";
	int ret = strlen(arr);
	printf("%d\n", ret);
	return 0;

可能大部分同学第一眼会觉得ret的值是4 但是结果如下：

因为这个arr存储的单个的字符，并不是字符串，arr中并没有“\0”，所以只能输出随机值

sizeof和strlen的区别

首先看一段代码：思考一下代码运行结果

#include <stdio.h>
int main()
{
 char arr1[3] = {'a', 'b', 'c'};
 char arr2[] = "abc";
 printf("%d\n", strlen(arr1));
 printf("%d\n", strlen(arr2));
 printf("%d\n", sizeof(arr1));
 printf("%d\n", sizeof(arr1));
 return 0;
}

代码结果输出如下

为什么呢，大家可能对于sizeof（arr2）的值会有疑惑详解如下

#include <stdio.h>
int main()
{
 char arr1[3] = {'a', 'b', 'c'};
 char arr2[] = "abc";
 printf("%d\n", strlen(arr1));//arr1没有\0,输出随机值
 printf("%d\n", strlen(arr2));//字符串结尾有\0，输出3
 printf("%d\n", sizeof(arr1));//三个字符占三个字节的大小，输出3
 printf("%d\n", sizeof(arr1));//字符串结尾的\0也是一个字符，占一个字节的大小，输出4
 return 0;
}

下面我们对于二者做一个对比： sizeof

1. sizeof是操作符
2. sizeof计算操作数所占内存的⼤⼩，单位是字节
3. 不关注内存中存放什么数据

strlen

1. strlen是库函数，使⽤需要包含头⽂件 string.h
2. srtlen是求字符串⻓度的，统计的是 \0 之前字符的隔个数
3. 关注内存中是否有 \0 ，如果没有 \0 ，就会持续往后找，可能越界

例题分析

	int a[] = { 1,2,3,4 };
	printf("%d\n", sizeof(a));//四个整形数据，大小为16字节
	printf("%d\n", sizeof(a + 0));
	//数组名等于数组首地址，＋0后也是一个地址，地址就是指针，指针的大小为4/8个字节在x86/x64环境下
	printf("%d\n", sizeof(*a));//对数组的首地址解引用就是数组首元素，大小为4个字节
	printf("%d\n", sizeof(a + 1));
	//数组名等于数组首地址，＋1后也是一个地址，地址就是指针，指针的大小为4/8在x86/x64环境下
	printf("%d\n", sizeof(a[1]));//arr[1]就是首元素，大小为4个字节
	printf("%d\n", sizeof(&a));
	//&数组名是取整个数组的地址，但是指针的大小就是4或8各个字节的大小
	printf("%d\n", sizeof(*&a));//取地址整个数组后解引用就是整个数组的内容，大小为16字节
	printf("%d\n", sizeof(&a + 1));//取地址＋1仍然是地址，大小为4/8字节
	printf("%d\n", sizeof(&a[0]));//同上
	printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));//同上

大家要记住，其实地址就是指针，而指针的大小只能为4或者8个字节

char arr[] = {'a','b','c','d','e'};
printf("%d\n", sizeof(arr));//5个字符的大小为五个字节
printf("%d\n", sizeof(arr+0));//地址的大小为4/8个字节
printf("%d\n", sizeof(*arr));//arr是首元素的地址，解引用就是首元素，大小为1字节
printf("%d\n", sizeof(arr[1]));//首元素大小，1字节
printf("%d\n", sizeof(&arr));//地址的大小为4/8个字节
printf("%d\n", sizeof(&arr+1));//同上
printf("%d\n", sizeof(&arr[0]+1));//同上

下面在同样的数组内容下，我们用strlen来测试

	char arr[] = { 'a','b','c','d','e' };
	printf("%d\n", strlen(arr));
	printf("%d\n", strlen(arr + 0));
	printf("%d\n", strlen(*arr));
	printf("%d\n", strlen(arr[1]));
	printf("%d\n", strlen(&arr));
	printf("%d\n", strlen(&arr + 1));
	printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));

大家跑起来就会发现在printf(“%d\n”, strlen(arr));printf(“%d\n”, strlen(arr[1])); 这两行发生了中断，但是将其注释后可以跑动起来，这是为何呢？ 大家可以发现，这两行arr和arr[1]都是字符元素，但是我们知道strlen函数所处理的必须为字符型指针，所以出现中断其他行都是由于arr中没有“\0”，所以其他行都是输出随机值

通过上面的代码，我们可以总结出一个规律：

1.sizeof(数组名)，这⾥的数组名表⽰整个数组，计算的是整个数组的⼤⼩。
2. &数组名，这⾥的数组名表⽰整个数组，取出的是整个数组的地址。
3. 除此之外所有的数组名都表⽰⾸元素的地址

此外，大家要注意：再数组中： &（数组名）+1是跳过整个数组 &（数组名+1）是跳过第一个元素

char arr[] = "abcdef";
printf("%d\n", sizeof(arr));//字符串结尾有\0,一共7字节
printf("%d\n", sizeof(arr+0));//指针大小4/8字节
printf("%d\n", sizeof(*arr));//首元素字符a，大小1字节
printf("%d\n", sizeof(arr[1]));//同上
printf("%d\n", sizeof(&arr));//指针大小4/8字节
printf("%d\n", sizeof(&arr+1));//同上
printf("%d\n", sizeof(&arr[0]+1));//同上

	char arr[] = "abcdef";
	printf("%d\n", strlen(arr));//六个字符，输出6
	printf("%d\n", strlen(arr + 0));//同上，arr+0依然是arr
	printf("%d\n", strlen(*arr));
	printf("%d\n", strlen(arr[1]));
	printf("%d\n", strlen(&arr));//六个字符，输出6
	printf("%d\n", strlen(&arr + 1));//跳过整个数组，随机值
	printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));
	//跳过第一个字符a后，从第二个字符b开始遍历，五个字符，输出5

第三行和第四行出现了同样的问题，注释掉输出结果

	char* p = "abcdef";
	printf("%d\n", sizeof(p));//p是字符a的地址，指针大小为4/8
	printf("%d\n", sizeof(p + 1));//地址+1仍然为指针，大小为4/8
	printf("%d\n", sizeof(*p));//对a的地址进行解引用，就是a的大小，1字节
	printf("%d\n", sizeof(p[0]));//p[0]就是a，大小为1字节
	printf("%d\n", sizeof(&p));//&数组名，依然是指针，大小为4/8
	printf("%d\n", sizeof(&p + 1));//同上
	printf("%d\n", sizeof(&p[0] + 1));//同上

注意：char* p = "abcdef"是将abcdef中a的地址存入p中，也就是首地址

	char* p = "abcdef";
	printf("%d\n", strlen(p));//p是首地址，六个元素，大小6个字节
	printf("%d\n", strlen(p + 1));//p+1开始遍历，五个元素，大小5个字节
	printf("%d\n", strlen(*p));
	printf("%d\n", strlen(p[0]));
	printf("%d\n", strlen(&p));//六个元素，大小6个字节
	printf("%d\n", strlen(&p + 1));//&p是取p的地址，而p又是a的地址，p的地址是未知的，随机值
	printf("%d\n", strlen(&p[0] + 1));//从第二个字符开始遍历，五个元素，大小5个字节

上述代码的三四行代码依旧是老问题，strlen里面只能为指针

	int a[3][4] = { 0 };
	printf("%d\n", sizeof(a));//size（a）是取整个二维数组，12个int类型，48个字节
	printf("%d\n", sizeof(a[0][0]));//代表首元素的地址，4个字节
	printf("%d\n", sizeof(a[0]));//a[0]指向的第一行的所有元素，4个元素，14个字节
	printf("%d\n", sizeof(a[0] + 1));//指针大小为4/8字节
	printf("%d\n", sizeof(*(a[0] + 1)));//对a[0]＋1再解引用，即第一行第二个元素的大小，4个字节
	printf("%d\n", sizeof(a + 1));//地址+1依然为地址，大小为4/8个字节
	printf("%d\n", sizeof(*(a + 1)));//首地址+1后再解引用，第二行所有元素，16个字节
	printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));//地址+1依然为地址，大小为4/8个字节
	printf("%d\n", sizeof(*(&a[0] + 1)));//第一行第一个元素+1后解引用，代表第二行所有元素，16个字节
	printf("%d\n", sizeof(*a));//，对a[0][0]解引用，第一行所有元素，16个字节
	printf("%d\n", sizeof(a[3]));//虽然第三行不存在，但是我们依然知道一行有四个int类型的空间，16字节

二维数组中，&a[0]+1后为第二行的首元素，即a[1][0]