c语言中strlen与sizeof的区别(指针面试题详解帮你深度区分!)
文章目录
- 什么是strlen？什么是sizeof？
- 数组的特殊情况
- 指针和数组笔试题解析
-
- sizeof与一维数组
- sizeof与字符数组
- strlen与字符数组
- sizeof与字符串
- strlen与字符串
- sizeof与字符指针
- strlen与字符指针
- sizeof与二维数组
什么是strlen？什么是sizeof？
1. strlen：通俗的来讲是一个用来计算字符串长度的库函数。
例如:
int main()
{
char arr[] = "abcdes";
int len = strlen(arr);
printf("字符串的长度是:%d\n", len);
return 0;
}
运行结果:
由图可知strlen是计算一个不包括’\0’在内的字符串的长度的总合。
2. sizeof：sizeof操作符以字节形式给出了其操作数的存储大小。但sizeof我们要提到特殊的一点"当数组名单独放在sizeof中的时候，该数组名表示的是整个数组"例如：
int main()
{
int arr[] = { 1,3,5,6,7 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
printf("数组的长度是:%d\n", sz);
return 0;
}
运行结果：
数组的特殊情况
前面我们提到了sizeof与strlen的用法,下面我们还要学习一点关于数组的一些特殊情况。
①：当数组名单独放在sizeof里面的时候，该数组名表示整个数组
②：当&arr(数组名)，此时也表示的是整个数组
③：在其除上面俩种特殊情况以外，数组名都表示的首元素地址
④：特别强调，二维数组的数组名表示第一行数组
来看看一些经典笔试题来帮助我们理解指针在strlen与sizeof上不同的含义。
指针和数组笔试题解析
sizeof与一维数组
//一维数组
int main()
{
int a[] = { 1,2,3,4 };
printf("%d\n", sizeof(a));
printf("%d\n", sizeof(a + 0));
printf("%d\n", sizeof(*a));
printf("%d\n", sizeof(a + 1));
printf("%d\n", sizeof(a[1]));
printf("%d\n", sizeof(&a));
printf("%d\n", sizeof(*&a));
printf("%d\n", sizeof(&a + 1));
printf("%d\n", sizeof(&a[0]));
printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));
return 0;
}
题目分析：
printf("%d\n", sizeof(a));
前面我们提到过数组名单独放在sizeof中表示的是整个数组
因此我们可以知道，这个sizeof计算的是整个数组大小,因此为16个字节
printf("%d\n", sizeof(a + 0));
数组名没有单独放在sizeof内部因此，该数组名表示的是首元素地址
首元素地址加0还是首元素的地址，是地址就是4或8个字节
printf("%d\n", sizeof(*a));
同理，数组名没有单独放在sizeof内部因此，该数组名表示的是首元素地址，对数组名进行解引用表示的仍然是首元素，因此是4个字节
printf("%d\n", sizeof(a + 1));
同理，数组名没有单独放在sizeof内部因此，该数组名表示的是首元素地址，首元素地址加一跳过四个字节，表示第二个元素的地址，因此仍然是4个字节
printf("%d\n", sizeof(a[1]));
a[1]就是数组的第二个元素，这里计算的就是第二个元素的大小，故为4个字节
printf("%d\n", sizeof(&a));
&a表示的是数组的地址，是地址就是4个或者8个字节（取决于x86还是x64）
printf("%d\n", sizeof(*&a));
对数组指针解引用访问一个数组的大小
sizeof(*&a) – sizeof(a);
printf("%d\n", sizeof(&a + 1));
&a表示数组的地址，加一跳过整个数组，但仍是地址，是地址就是4或8个字节
printf("%d\n", sizeof(&a[0]));
&a[0]表示的是一个元素的地址，因此是4或8个字节
printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));
取出来首元素地址，首元素地址加一就是第二个元素的地址，是地址就是4或者8个字节
运行结果：
sizeof与字符数组
//字符数组
int main()
{
char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
printf("%d\n", sizeof(arr));
printf("%d\n", sizeof(arr + 0));
printf("%d\n", sizeof(*arr));
printf("%d\n", sizeof(arr[1]));
printf("%d\n", sizeof(&arr));
printf("%d\n", sizeof(&arr + 1));
printf("%d\n", sizeof(&arr[0] + 1));
return 0;
}
题目分析：
printf("%d\n", sizeof(arr));
数组名单独放在sizeof中表示整个数组，因此该sizeof计算的是整个数组的大小，字节为6（char类型为一个字节）
printf("%d\n", sizeof(arr + 0));
数组名没有单独放在sizeof中因此数组名表示首元素地址，首元素地址加0还是首元素地址，是地址就是4/8个字节
printf("%d\n", sizeof(*arr));
数组名没有单独放在sizeof中，因此数组名表示首元素地址，对首元素地址进行解引用表示首元素，因此为1个字节
printf("%d\n", sizeof(arr[1]));
数组名没有单独放在sizeof中表示的首元素地址，因此arr[1]表示数组中第二个元素，故为1个字节
printf("%d\n", sizeof(&arr));
&arr表示数组的地址，是地址就是4或8个字节
printf("%d\n", sizeof(&arr + 1));
&arr表示整个数组的地址，&arr+1表示跳过整个数组，但仍然是地址，是地址就是4/8个字节
printf("%d\n", sizeof(&arr[0] + 1));
&arr[0]表示取数组中第一个元素的地址，&arr[0] + 1表示第一个元素的地址加1，表示第二个元素的地址，是地址就是4/8个字节
运行结果：
strlen与字符数组
//strlen求字符数组
char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
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));
题目分析：
printf("%d\n", strlen(arr));
数组名表示首元素地址，因此计算的是该数组的长度，strlen是从所传的参数计算长度一直到’\0’为止，因为该字符数组没有’\0’故而该结果是一个随机值（随机值>=6）。
printf("%d\n", strlen(arr+0));
随机值>=6(没有/0)arr就是首元素地址,arr+0还是首元素地址。
printf("%d\n", strlen(*arr));
因*arr表示的是该数组首元素的值，因此传给strlen的就是首元素的ASCII值，故而造成了非法访问（strlen是用来结收地址），因此无法运行结果
printf("%d\n", strlen(arr[1]));
同理，arr[1]也是该数组首元素的值，传给strlen的也是该值的ASCII值，因此非法访问，导致无法运行出结果
printf("%d\n", strlen(&arr));
将数组的地址传给strlen，实际上把数组的地址转换成了该数组的首元素地址，又因为该数组没有’\0’，因此结果是一个随机值
printf("%d\n", strlen(&arr+1));
将整个数组的地址＋1，故而跳过了整个数组，因此不知道后面什么时候会碰到’\0’,因此也是随机值
printf("%d\n", strlen(&arr[0]+1));
&arr[0]就是找到数组的首元素的地址，首元素的地址＋1就是数组中第二个元素的地址，又因为数组中没有’\0’因此也是一个大于5的随机值
这个的运行结果要屏蔽掉第三个和第四个（无法访问）：
sizeof与字符串
//字符串
int main()
{
char arr[] = "abcdef";
printf("%d\n", sizeof(arr));
printf("%d\n", sizeof(arr + 0));
printf("%d\n", sizeof(*arr));
printf("%d\n", sizeof(arr[1]));
printf("%d\n", sizeof(&arr));
printf("%d\n", sizeof(&arr + 1));
printf("%d\n", sizeof(&arr[0] + 1));
return 0;
}
题目分析：
printf("%d\n", sizeof(arr));
数组名单独放在sizeof里面表示整个数组，因此计算的就是整个数组的大小，一个字符是一个字节，因此为7个字节。
printf("%d\n", sizeof(arr + 0));
数组名没有单独放在sizeof内部，因此数组名表示首元素的地址，首元素地址+0还是首元素的地址，是地址就是4/8个字节
printf("%d\n", sizeof(*arr));
对数组名进行解引用，表示首元素，首元素是字符，因此为1个字节
printf("%d\n", sizeof(arr[1]));
arr[1]表示第二个元素，元素是字符因此是一个字节
printf("%d\n", sizeof(&arr));
&arr表示整个字符串的地址，是地址就是4/8个字节
printf("%d\n", sizeof(&arr + 1));
&arr表示整个数组的地址，是地址加1表示跳过整个字符串，但仍然是地址，是地址就是4/8个字节
printf("%d\n", sizeof(&arr[0] + 1));
&arr[0]表示字符串首字符的地址，首字符的地址加1仍然是地址，是地址就是4/8个字节
运行结果：
strlen与字符串
//字符串
int main()
{
char arr[] = "abcdef";
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));
return 0;
}
题目分析：
printf("%d\n", strlen(arr));
数组名表示首元素地址，在字符串的末尾有’\0’，一直找到’\0’，因此长度为6
printf("%d\n", strlen(arr + 0));
数组名表示首元素地址，首元素地址加0还是首元素地址，因此长度仍然为6
printf("%d\n", strlen(*arr));
对数组解引用，*arr表示首元素，在将首元素转换成了ASCII值传给了strlen，然而我们前面提到了，strlen只能接收地址，因此造成了非法访问，无法得到结果
printf("%d\n", strlen(arr[1]));
arr[1]同样表示字符串中的第二个元素，将它转换成了ASCII值传给了strlen，故而非法访问，无法得到结果
printf("%d\n", strlen(&arr));
&arr表示的是整个字符串的地址，然后&arr会被转换成首元素地址，因此从首元素一直找到’\0’一共有六个字符，因此长度为6
printf("%d\n", strlen(&arr + 1));
&arr表示的地址，因此&arr + 1跳过了整个字符串，从这个地址一直找到’\0’停止下来，但因为不知道什么时候会找到’\0’，因此结果是一个随机值
printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));
找到数组的第一个字符的地址然后＋1，即数组的第二个元素的地址往后找到’\0’为止，因此结果为5
运行结果：因第三个和第四个无法得到结果，这是省略了这俩个后的运行结果 
sizeof与字符指针
int main()
{
//字符指针与sizeof
char* p = "abcdef";
printf("%d\n", sizeof(p));
printf("%d\n", sizeof(p + 1));
printf("%d\n", sizeof(*p));
printf("%d\n", sizeof(p[0]));
printf("%d\n", sizeof(&p));
printf("%d\n", sizeof(&p + 1));
printf("%d\n", sizeof(&p[0] + 1));
return 0;
}
题目分析:
printf("%d\n", sizeof(p));
p表示指针变量，因此计算的是指针变量的大小，指针变量的大小只有4/8个字节
printf("%d\n", sizeof(p + 1));
p + 1表示字符串中第二个字符的地址，是地址就还是4/8个字节
printf("%d\n", sizeof(*p));
*p表示的是字符串中的首字符，字符的大小是1个字节，因此为1字节
printf("%d\n", sizeof(p[0]));
p[0]等价于 *(p + 0)表示的是字符串中第一个字符，因此为1字节
printf("%d\n", sizeof(&p));
取出来的是地址它也是4/8个字节
printf("%d\n", sizeof(&p + 1));
&p是首字符的地址，&p +1是第二个字符的地址，是地址就是4/8个字节
printf("%d\n", sizeof(&p[0] + 1));
&p[0]表示的是首字符的地址 ，+1是第二个字符的地址，是地址就是4/8个字节
运行结果：
strlen与字符指针
int main()
{
//字符指针与strlen
char* p = "abcdef";
printf("%d\n", strlen(p));
printf("%d\n", strlen(p + 1));
printf("%d\n", strlen(*p));
printf("%d\n", strlen(p[0]));
printf("%d\n", strlen(&p));
printf("%d\n", strlen(&p + 1));
printf("%d\n", strlen(&p[0] + 1));
return 0;
}
题目分析：
printf("%d\n", strlen(p));
p表示首字符的地址，从首字符一直往后找直到碰到’\0’为止，故为6
printf("%d\n", strlen(p + 1));
p表示首字符的地址，p + 1表示第二个字符的地址，故而为5
printf("%d\n", strlen(*p));
*p表示首字符的值，然后转换成ASCII的值传给strlen，我们前面提到过strlen只能接收指针和地址，因此会非法访问无法得到结果
printf("%d\n", strlen(p[0]));
同理，p[0]表示首字符，然后转换成ASCII的值传给strlen，因此会非法访问无法得到结果
printf("%d\n", strlen(&p));
&p相当与一个存放了一级指针p的地址，因此从这个地址往后找’\0’，直到找到为止，因此为随机值
printf("%d\n", strlen(&p + 1));
同理&p相当与一个存放了一级指针p的地址，往后加一相当与&p往后的一个地址，因此从这个地址往后找’\0’，直到找到为止，因此为随机值
printf("%d\n", strlen(&p[0] + 1));
&p[0]相当与首字符的地址，然后 + 1相当于第二个字符的地址，一直往后找，找到’\0’为止，因此为5。
运行结果：因第三个和第四个无法得到结果，这是省略了这俩个后的运行结果
sizeof与二维数组
int main()
{
//二维数组
int a[3][4] = { 0 };
printf("%d\n", sizeof(a));
printf("%d\n", sizeof(a[0][0]));
printf("%d\n", sizeof(a[0]));
printf("%d\n", sizeof(a[0] + 1));
printf("%d\n", sizeof(*(a[0] + 1)));
printf("%d\n", sizeof(a + 1));
printf("%d\n", sizeof(*(a + 1)));
printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));
printf("%d\n", sizeof(*(&a[0] + 1)));
printf("%d\n", sizeof(*a));
printf("%d\n", sizeof(a[3]));
return 0;
}
题目分析:
printf("%d\n", sizeof(a));
数组名单独放在sizeof中表示整个数组，因此计算的是整个数组的字节，数组中有12个整型因此为4个字节.
printf("%d\n", sizeof(a[0][0]));
a[0][0]相当与数组中的第一个元素，计算第一个元素的大小，因此为4个字节
printf("%d\n", sizeof(a[0]));
a[0]相当于第一行的数组名，第一行的数组名单独放在sizeof内部相当于计算这数组的第一行的大小，因此为16个字节
printf("%d\n", sizeof(a[0] + 1));
数组名并非单独放在sizeof内部，因次a[0]表示第一行第一个元素的地址，a[0] + 1 -->等价于 a[0][1]因此为4个字节
printf("%d\n", sizeof(*(a[0] + 1)));
（a[0] + 1）表示的是数组第一行第一个元素的地址，*（a[0] + 1）表示第一行第一个元素，因此为4个字节
printf("%d\n", sizeof(a + 1));
数组名并非单独放在sizeof内部，因此a表示第一行的数组地址，a + 1表示第二行数组的地址，因此计算的是整个第二行的数组的地址，是地址就是4/8个字节
printf("%d\n", sizeof(*(a + 1)));
a + 1表示第二行数组的地址，因此*（a + 1）表示的是整个第二行，故是16个字节
printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));
&a[0]是数组第一行的地址，第一行的地址加一就是第二行的地址，是地址就是4/8个字节
printf("%d\n", sizeof(*(&a[0] + 1)));
&a[0]是数组第一行的地址，第一行的地址加一就是第二行的地址，*（&a[0] + 1)就是表示的是整个第二行，计算的就是第二行的大小，因此为16个字节
printf("%d\n", sizeof(*a));
*a表示数组名，也就算的是整个第一行的，因此为16个字节
printf("%d\n", sizeof(a[3]));
在我们看来a[3]是越界的情况，实际上sizeof并不会真的取运行这个，也就是说sizeof并不会真的取查看它是否越界，而是根据它的类型来直接访问它的值，也就是算的整个一行的，因此为16个字节
好了，今天的内容就讲到这里了，如果有讲的不好地方甚至错误的地方也 希望各位帮忙指出一下，作者都会虚心接受努力修改的！