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C语言sizeof与strlen详解(附大量笔试题题解过程)_chuxinchangcun的博客

5 人参与  2021年10月06日 13:03  分类 : 《资源分享》  评论

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前言:相信很多初学者都对被sizeof和strlen搞得晕晕的,相信看完这篇文章,你对这二者的认识将提升一个档次!已经了解sizeof和strlen的大佬们就当复习吧,哈哈哈~


目录

一.sizeof()详解

二.strlen()详解

strlen()的模拟实现:

法1:计数器

法2:指针-指针

法3:递归

三.strlen与sizeof的区别

四.笔试题

1.整形数组int a[] = {1,2,3,4}

strlen()相关题目

sizeof()相关题目

2.字符数组-char arr[] = {'a','b','c','d','e','f'}

strlen()相关题目

sizeof()相关题目

3.字符数组-char arr[] = “abcdef”

strlen()相关题目

sizeof()相关题目

4.指针指向的常量字符串-char *p = "abcdef"

strlen()相关题目

sizeof()相关题目

5.二维数组-int a[3][4]

sizeof()相关题目

五.总结:


一.sizeof()详解

1.sizeof()作用:计算变量/类型所占内存大小,单位是字节

int a = 10;
int b =sizeof(a);    //a为int类型,大小为4个字节
int c = sizeof(int);   //4

2.sizeof是操作符,不是函数!!! 

sizeof 变量 或者 sizeof(变量)都可以 

sizeof(类型)可以      sizeof 类型是错误的

int main()
{
	int a, b, c, d;
	a = sizeof(a);
	b = sizeof a;
	c = sizeof(int);
	//d = sizeof int;	//err
	printf("%d %d %d\n", a, b, c);    // 4 4 4
	return 0;
}

3.sizeof ()内部的表达式不参与真实运算!这点很重要!其运算值在编译时就计算好了 

int main()
{
	int a = 10;
	int b = sizeof(a = a + 1);
	printf("%d %d \n", a, b);    // 10 4
	return 0;
}

sizeof内部即使写的是赋值表达式也不会去真实的运算,sizeof在计算的时候只看操作数的类型,不会访问对应的空间 


4.sizeof()与数组名的关系

sizeof(数组名):此时的数组名代表的是整个数组

&数组名:此时的数组名代表的也是整个数组 

其他情况,数组名代表的是首元素地址

int arr[10];
a = sizeof(arr);    //计算的是整个数组的大小 4*10 = 10
b = sizeof(&arr);   //取出整个数组的地址,是地址(指针),4/8

5.sizeof()返回类型造成的坑

int i ;	//全局变量未初始化系统默认为0
int main()
{
    i--;	//i变成-1
    if(i > sizeof(i))
    {
        printf(">\n");
    }
    else
    {
        printf("<\n");
    }
    return 0;
}

 打印结果: >

注意:sizeof(i)和i比较时,sizeof返回类型为size_t 而i的类型为int,最终是用size_t比较,对于-1的补码为:全1序列,如果看成是无符号数的话,对于的值比sizeof(i) = 4大


二.strlen()

strlen():求字符串长度的库函数,遇到\0即停止计算。需要引用#include<string.h>头文件,注意返回类型为:size_t(unsigned int 无符号整型),

函数原型:


strlen()的模拟实现:

法1:计数器

size_t my_strlen(const char* str)
{
	size_t count = 0;
	while (*str != '\0')
	{
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}

法2:指针-指针

指针-指针得到的是二者之间元素的个数。所以只要一个指针指向字符串首字符,一个指针指向\0,二者相减就是字符串长度

size_t my_strlen2(const char* str)
{
	char* start = str;
	char* end = str;
	while (*end != '\0')
	{
		end++;
	}
	return end - start;
}

法3:递归

//法3:递归
size_t my_strlen3(const char* str)
{
	//如果不是\0就+1(本身指向字符),然后递归下一个字符
	if (*str != '\0')
		return 1 + my_strlen3(str + 1);
	//遇到\0即返回0
	else
		return 0;
}

strlen()返回参数size_t造成的坑点:

int main()
{
	char* p1 = "abcd";
	char* p2 = "abcde";


	if (strlen(p1) - strlen(p2)>0)
	{
		printf("p1>p2");
	}
	else
	{
		printf("p1<p2");
	}
	return 0;
}

上述代码打印结果:p1>p2

strlen(p1) 结果为4  strlen(p2):结果为5  二者的类型都为size_t   无符号整形

二者相减得到-1,也被认为是无符号整形,对应的值>0 


三.strlen与sizeof的区别

共同点:返回类型都是size_t

不同点:sizeof()是操作符计算的是变量/类型所占空间的大小,单位是字节,\0也算进空间

              strlen()是库函数,计算的是字符串长度,不计算\0

int main()
{
	char arr1[] = { 'a','b','c' };
	int ret1 = strlen(arr1);
	int ret2 = sizeof(arr1);
	printf("%d %d\n", ret1,ret2);    //随机值    3
//arr1并没放入\0,strlen()向后直到找到\0才停止,所以是随机值  而arr1本身数组元素个数为3,根据后面初始化的内容确定了数组的大小,sizeof:3*1 = 3

	char arr[] = "abcdef";
	int ret3 = strlen(arr);
	int ret4 = sizeof(arr);
	printf("%d %d\n", ret3, ret4);    //6 7
//arr大小为7,含\0  strlen不算\0
	return 0;
}

四.笔试题

1.整形数组int a[] = {1,2,3,4}

sizeof()相关题目

int main()
{
	int a[] = { 1,2,3,4 };
	printf("%d\n", sizeof(a));//数组名a单独放在sizeof内部,数组名表示整个数组,计算的是整个数组的大小
	printf("%d\n", sizeof(a + 0));//a表示首元素的地址,a+0还是首元素的地址,地址的大小是4/8字节
	printf("%d\n", sizeof(*a));   //a表示首元素的地址,*a 就是首元素 ==> a[0] ,大小就是4
	//*a <==> *(a+0) <==> a[0]
	printf("%d\n", sizeof(a + 1));//a表示首元素的地址,a+1是第二个元素的地址,大小就是4/8
	printf("%d\n", sizeof(a[1])); //a[1] 就是第二个元素 - 4
	printf("%d\n", sizeof(&a));   //&a - 数组的地址 - 4/8 - int(*)[4]
	printf("%d\n", sizeof(*&a));  //*&a - &a是数组的地址,对数组的地址解引用拿到的是数组,所以大小时候16
	//相当于printf("%d\n", sizeof(a));//16

	printf("%d\n", sizeof(&a + 1));//4/8 &a是数组的地址,&a+1 是数组的地址+1,跳过整个数组,虽然跳过了数组,
	//还是地址  4/8
	printf("%d\n", sizeof(&a[0]));//4/8
	printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));//第二个元素的地址 4/8
	return 0;
}

2.字符数组-char arr[] = {'a','b','c','d','e','f'}

strlen()相关题目

//字符数组
char arr[] = {'a','b','c','d','e','f'};
//arr中是没有放\0的,而strlen()求长度是找到\0才停止

printf("%d\n", strlen(arr));//从arr位置(首元素地址)向后求长度,随机值

printf("%d\n", strlen(arr+0));//从arr位置(首元素地址)向后求长度,随机值

//printf("%d\n", strlen(*arr));//arr是首元素地址,*arr是字符‘a’-ascii-97,strlen把字符a对应的ascii码值97作为地址向后计数,非法访问!err

//printf("%d\n", strlen(arr[1]));//strlen把字符b对应的ascii码值98作为地址向后计数,非法访问!err

printf("%d\n", strlen(&arr));//&arr和arr地址值相同,都是首元素地址,但是意义不一样
//&arr传给strlen  &arr类型:数组指针 char(*p)[6] 而strlen接收的类型为char*,不兼容,但是问题不大
//从数组首元素位置向后计数,随机值

printf("%d\n", strlen(&arr+1));//跳过整个数组后,向后计数,随机值-6
//原因:内存空间连续,同时找到\0停止,但是strlen(arr)和strlen(&arr)得到的随机值比第二个多6个字符abcdef

printf("%d\n", strlen(&arr[0]+1));//从字符b位置向后计数,随机数-1

sizeof()相关题目

//字符数组
char arr[] = {'a','b','c','d','e','f'};
//&arr的类型:数组指针: char(*)[6]

printf("%d\n", sizeof(arr));//数组名单独放在sizeof内部,计算的是整个数组的大小,元素个数为6个(不含\0),类型为char 所以大小为6

printf("%d\n", sizeof(arr+0));//此处的arr代表的是首元素地址,arr+0仍是首元素地址char*,地址(指针)大小是4/8

printf("%d\n", sizeof(*arr));//此处的arr代表的是首元素地址,*arr即为数组首元素,即为字符‘a’  大小为1

printf("%d\n", sizeof(arr[1]));//arr[1]->字符‘b’,大小为1

printf("%d\n", sizeof(&arr));//取出整个数组的地址,还是地址,地址的大小就是4/8  

printf("%d\n", sizeof(&arr+1));//取出数组arr的地址+1,跳过一个数组,还是地址,地址的大小为:4/8

printf("%d\n", sizeof(&arr[0]+1));//数组第二个元素的地址,4/8

3.字符数组-char arr[] = “abcdef”

strlen()相关题目

char arr[] = "abcdef";
//此时数组arr中存放了\0  strlen求长度,遇到\0即停止计数

printf("%d\n", strlen(arr));//从arr位置开始向后计数,遇到\0即停,长度为6

printf("%d\n", strlen(arr+0));///从arr位置开始向后计数,遇到\0即停,长度为6

//printf("%d\n", strlen(*arr));//arr是首元素地址,*arr是字符‘a’对应ascii值为97,strlen把字符a对应的ascii码值97作为地址向后计数,非法访问!err

//printf("%d\n", strlen(arr[1]));///arr[1]:‘b’对应ascii值为98,strlen把字符b对应的ascii码值98作为地址向后计数,非法访问!err

printf("%d\n", strlen(&arr));&arr和arr地址值相同,都是首元素地址,但是意义不一样
//&arr传给strlen  &arr类型:数组指针 char(*p)[6] 而strlen接收的类型为char*,不兼容,但是问题不大
//从数组首元素位置向后计数,值为 6

printf("%d\n", strlen(&arr+1));//跳过整个数组后,向后计数,未知值

printf("%d\n", strlen(&arr[0]+1));//从b未知向后计数,长度为5

sizeof()相关题目

char arr[] = "abcdef";
//此时的arr数组里面是放了\0的

printf("%d\n", sizeof(arr));//数组名单独放在sizeof内部,计算的是整个数组的大小,\0也算进去,大小为7

printf("%d\n", sizeof(arr+0));//此时的数组名是首元素地址,地址(指针)大小:4/8

printf("%d\n", sizeof(*arr));//此时的数组名是首元素地址,*arr即为首元素,字符a->char类型,大小为1

printf("%d\n", sizeof(arr[1]));//arr[1]:字符'b',大小为1

printf("%d\n", sizeof(&arr));//取出数组的地址,还是地址,大小为4/8

printf("%d\n", sizeof(&arr+1));//取出数组的地址+1,跳过整个数组,还是地址:4/8

printf("%d\n", sizeof(&arr[0]+1));//取出第一个元素的地址+1,跳过一个元素,即为第二个元素的地址,4/8

4.指针指向的常量字符串-char *p = "abcdef"

strlen()相关题目

const char* p = "abcdef";
//p存放的是字符a的地址,
//p+1:字符b的地址

printf("%d\n", strlen(p));//p存放的是字符a的地址,即从字符a的地址向后计数,长度为6

printf("%d\n", strlen(p+1));//从字符b的地址向后计数,长度为5

//printf("%d\n", strlen(*p));//*p ->字符‘a’  即以字符a的ascii码值97为地址向后计数,非法访问,err

//printf("%d\n", strlen(p[0]));//p[0] ->字符‘a’  即以字符a的ascii码值97为地址向后计数,非法访问,err

printf("%d\n", strlen(&p));//&p取出的是p变量的地址,即以p变量的地址(16进制)向后计数,  随机值

printf("%d\n", strlen(&p+1));//&p取出的是p变量的地址,&p+1,跳过p变量,即从p变量之后的位置向后访问  随机值

printf("%d\n", strlen(&p[0]+1));//&p[0]==>相当于&*(p+0)-->相当于sizeof(p),p存中存放的是字符a的地址,+1,即为字符b的地址,从字符b位置向后访问,  长度为5
// p[0] :字符a  
//&p[0]:字符a的地址 
//&p[0] +1:字符b的地址

//注意上面两个随机值没有必然关系,因为strlen(&p)是以p地址对应的16进制向后访问,值为未知数,有可能提前遇到\0结束了

sizeof()相关题目

//因为指针指向的是常量字符串,不可以被修改
//所以可以用const修饰
//char* p = "abcdef";
const char * p ="abcdef";
//p存放的是字符a的地址

printf("%d\n", sizeof(p));//p是指针,指向字符a,大小为4/8

printf("%d\n", sizeof(p+1));//p+1,指向的是字符b,指针,大小为4/8

printf("%d\n", sizeof(*p));//p存放的是字符a的地址,*p:即为字符a,大小为1

printf("%d\n", sizeof(p[0]));//p[0]->字符a ,大小为1

printf("%d\n", sizeof(&p));//取出p变量的地址,仍是地址,大小为4/8

printf("%d\n", sizeof(&p+1));//取出p变量的地址+1,跳过p变量,但仍是地址,大小为4/8

printf("%d\n", sizeof(&p[0]+1));//&p[0]相当于&*(p+0),&和*抵消,&p[0]:字符a的地址,+1:字符b的地址,大小为4/8

5.二维数组-int a[3][4]

内存布局

实际内存结构
想象结构

sizeof()相关题目

//二维数组
int a[3][4] = {0};

printf("%d\n",sizeof(a));//数组名单独放在sizeof内部,计算的是整个数组的大小, 数组元素为12个,每一个元素大小为4个字节,12*4=48

printf("%d\n",sizeof(a[0][0]));//计算的是数组第有一行第一个元素的大小,int类型,大小为4

printf("%d\n",sizeof(a[0]));//a[0]==>*(a+0)==>数组名是首元素地址,即为第一行的地址,解引用第一行的地址,就是第一行,所以计算的是第一行元素的大小 4*4=16
//a[0] : 二维数组的第一行

printf("%d\n",sizeof(a[0]+1));//a[0]:第一行的数组名,代表第一行第一个元素的地址,a[0]+1::跳过一个元素,即为第一行第二个元素地址,大小为4/8  
//注意:a[0] + 1 :不是第二行,a[0]是第一行的数组名,首元素地址,即为第一行第一个元素地址,a[0]+1:跳过一个元素   a+1:a为数组名,首元素地址,第一行的地址,a+1,跳过一行,二维数组第二行

printf("%d\n",sizeof(*(a[0]+1)));//由上可得:a[0]+1:第一行第二个元素地址, *(a[0]+1):即为第一行第二个元素 int类型 大小为4

printf("%d\n",sizeof(a+1));//a为二维数组的数组名->首元素地址,e二维数组第一行的地址,+1,跳过一行,即为第二行的地址->地址,大小为4/8

printf("%d\n",sizeof(*(a+1)));//由上,a+1是第二行的地址,*(a+1)即为第二行,大小为4*4 = 16

printf("%d\n",sizeof(&a[0]+1));//a[0]是第一行的数组名,&a[0]就是第一行的地址,(相当于是,数组名和取地址数组名的关系,二二者地址值相同,但是含义不同),&a[0]+1:跳过第一行,即为第二行地址,地址:4/8

printf("%d\n",sizeof(*(&a[0]+1)));//由上:(&a[0]+1):第二行地址,解引用就是第二行,大小为4*4 = 16

printf("%d\n",sizeof(*a));//二维数组数组名是首元素地址,即为第一行的地址,解引用就是第一行, 大小为4* 4  = 16

printf("%d\n",sizeof(a[3]));//a[3]假设存在,就是第四行的数组名,sizeof(a[3])相当于数组名单独放在sizeof内部,计算的是第四行的大小, 4*4 = 16

//sizeof内部的表达式不参与运算,即不会真的去访问a[3]的空间,所以不出错,它只看一下第四行的类型,并没有真正去访问第四行的内容,

五.总结:

strlen()和sizeof()坑点挺多的,大家认真学习!一起加油哈哈哈!

如果感觉对你有帮助的,欢迎点个赞评论一下呀!



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