C语言之sizeof 和 strlen

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：

#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：

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:

#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

#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

#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

#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：