strlen函数详解

news2025/3/10 10:03:55

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strlen函数详解

- 一函数详细介绍
- 二注意事项
- - 2.1 Null 结尾字符串：
  - 2.2 不适用于未初始化指针
  - 3.3 注意字符数组长度：

引言：

在 C 语言中，strlen() 函数是一个非常常用的函数，用于计算字符串的长度，即字符串中字符的个数，但不包括空字符(‘\0’)。尽管
strlen() 看起来很简单，但它实际上涉及到一些重要的概念和技巧。本文将深入探讨 strlen()
函数的工作原理、使用方法以及一些常见的注意事项，帮助读者更好地理解和使用这个函数。

一函数详细介绍

函数原型：

size_t strlen(const char *str);

功能：

strlen() 函数用于获取字符串的长度，即字符串中字符的个数，不包括字符串末尾的空字符(\0)。

参数：

str 是一个指向以null结尾的字符串的指针。

返回值：

返回字符串的长度，类型为 size_t。

size_t 是一种用于表示内存大小的数据类型，通常用于存储对象的大小、数组的索引和内存分配函数的返回值等。它是 C 和 C++ 标准库中定义的一种数据类型。

在不同的系统架构和编译器中，size_t 的大小可能会有所不同，但通常被定义为无符号整数类型。它的大小足以保证能够存储系统中最大可能的对象的大小。

代码示例：

#include <string.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
    char str[] = "Hello, World!";
    size_t length = strlen(str);

    printf("Length of the string: %zu\n", length);
    return 0;
}

代码结果：

Length of the string: 13

这表示字符串 “Hello, World!” 中有 13 个字符（不包括末尾的空字符\0）。

代码分析：(给小白看的，高手可跳过。)

#include <string.h>

包含C语言标准库中与字符串操作相关的头文件，其中包含了 strlen() 函数的声明。

#include <stdio.h

包含C语言标准库中与标准输入输出相关的头文件，其中包含了 printf() 函数的声明。

int main()

定义程序的主函数，程序从这里开始执行。

char str[] = "Hello, World!";

定义一个字符数组 str 并将其初始化为字符串 “Hello, World!”。这创建了一个以 null 字符(\0) 结尾的字符串。

size_t length = strlen(str);

使用 strlen() 函数获取字符串 str 的长度，将结果存储在 length 变量中。

printf("Length of the string: %zu\n", length);

使用 printf() 函数输出字符串的长度，使用 %zu 格式符打印 size_t 类型的变量 length。

这一行语句会在控制台打印出字符串 "Length of the string: " 后跟着字符串长度的数值。

return 0;

表示程序正常结束，返回0作为退出状态码。

二注意事项

2.1 Null 结尾字符串：

strlen() 函数用于获取以 null 结尾的字符串的长度。因此，字符串必须以 null 字符(\0)结尾，这是因为 strlen() 函数在检索字符串长度时，只有检索到\0时，才会停下，否则结果可能不符合预期。

代码示例：

#include <string.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    // 没有以 null 结尾的字符串
    char str[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};
    
    // 使用 strlen() 获取字符串长度
    size_t length = strlen(str);

    printf("Length of the string: %zu\n", length);

    return 0;
}

在这个例子中，字符数组 str 没有以 null 字符(\0) 结尾，因此调用 strlen() 函数时会导致未定义行为。

运行结果：

Length of the string: 32

这个结果不符合预期，因为 str 字符串没有以 null 字符(\0) 结尾，导致 strlen() 函数在寻找字符串结束位置时出现了不确定的行为。

2.2 不适用于未初始化指针

strlen() 函数不适用于未初始化的指针，因为它依赖于找到 null 字符(\0) 来确定字符串的结束位置。未初始化的指针可能指向任意内存位置，导致不可预测的结果。
代码示例：

#include <string.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
    // 未初始化的指针
    char *uninitializedPtr;

    // 使用 strlen() 获取未初始化指针指向的字符串长度
    size_t length = strlen(uninitializedPtr);

    printf("Length of the string: %zu\n", length);

    return 0;
}

在这个例子中，指针 uninitializedPtr 没有被初始化，它的值是不确定的，可能指向任意内存位置。

代码结果：

Segmentation fault (core dumped)

这个结果是因为 strlen() 函数尝试在 uninitializedPtr 指向的内存中寻找 null 字符(\0) 来确定字符串的结束位置，但由于指针未初始化，它可能指向任意位置，导致在寻找 null 字符时发生段错误。

这强调了在使用 strlen() 函数之前确保指针指向已初始化的字符串。

3.3 注意字符数组长度：

如果使用字符数组存储字符串，确保数组足够长以容纳字符串及其 null 终止符。否则，可能会发生缓冲区溢出的情况。

代码示例

#include <string.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    // 字符数组长度不足以容纳字符串 "Hello, World!" 及其 null 终止符
    char str[5] = "Hi";

    // 使用 strlen() 获取字符串长度
    size_t length = strlen(str);

    // 输出字符串长度
    printf("Length of the string: %zu\n", length);

    return 0;
}