sizeof、strlen、字符串、數組，整到一塊，你還清楚嗎？

寫在前面

sizeof、strlen、字符串、數組，提到這些概念，相信學過C語言的人都能耳熟能詳，也能談得頭頭是道，可是，在實際運用中，當這些內容交織在一塊兒時，你們卻不必定能搞地清清楚楚，本文的目的正是幫助你們將相關知識總結清楚。

 

正文

先看一段代碼

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <stdlib.h>
 3 
 4 void testchar(char str[])
 5 {
 6     printf("%d %d\n", sizeof(str), strlen(str));
 7 }
 8 
 9 void testint(int arr[])
10 {
11     printf("%d\n", sizeof(arr));
12 }
13 
14 int main()
15 {
16     char str[] = "abc";
17     printf("%d %d\n", sizeof(str), strlen(str)); //4 3
18 
19     char str1[10] = "abc";
20     printf("%d %d\n", sizeof(str1), strlen(str1)); //10 3
21 
22     char dog[] = "wangwang\0miao";
23     printf("%d %d\n", sizeof(dog), strlen(dog)); //14 8
24     testchar(dog); //4 8
25 
26     char *cat = "wangwang\0miaomiao";
27     printf("%d %d\n", sizeof(cat), strlen(cat)); //4 8
28     
29     int arr[10] = { 0 };
30     printf("%d %d\n", sizeof(arr), sizeof(arr[11])); //40 4
31     testint(arr); //4
32 
33     return 0;
34 }

 

 結果

 

在解釋上面的例子以前，咱們先來講一說sizeof和strlen。

語法上的本質不一樣：

sizeof是運算符，strlen是函數。

適用範圍不同：

對sizeof(name)而言，name能夠是變量名也能夠是類型名，對strlen而言，參數必須是char*類型的，即strlen僅用於字符串。

重中之重——從底層看本質

strlen(ptr)的執行機理是：從參數ptr所指向的內存開始向下計數，直到內存中的內容是全0（即’\0’）爲止（不會對’\0’進行計數）。用strlen測量字符串的長度，其實就是基於這個原理。

sizeof(name)的執行機理是：若是name是一個類型名，獲得的是該類型的大小（所謂類型的大小，指的是：若是存在一個該類型的變量，這個變量在內存中所佔用的字節數），若是name是一個變量名，那麼，sizeof(name)並不會真正訪問該變量，而是先獲知該變量的類型，而後再返回該類型的大小（即使是struct這樣的複雜類型，編譯器在編譯時也會根據它的各個域記錄其大小，因此，由類型獲得類型大小，不是一件難事）。換句話說，本質上，sizeof的運算對象是類型。若是name是一個變量名，那麼，sizeof如何「看待」name的類型，將是一個關鍵問題。（後面咱們會對這一點有深入的體會）

上面提到的這一點，是理解好sizeof和strlen的不二法門，是放之四海皆準的準則。下面，咱們就以這樣的準則來分析上面的例子。

a.

char str[] = "abc";
printf("%d %d\n", sizeof(str), strlen(str)); //4 3

這裏，是用數組的形式聲明字符串，編譯器會自動在字符串後面加上'\0'，因此，數組的元素個數是4而不是3。對於sizeof(str)而言，sizeof將str視爲char [4]l類型的變量，因此，sizeof(str)的結果就是整個數組所佔有的空間大小。對於strlen(str)來講，它從str指向的內存開始計數，直到遇到全0的內存（'\0'），因此最後獲得結果3。

b.

char str1[10] = "abc";
printf("%d %d\n", sizeof(str1), strlen(str1)); //10 3

 

編譯器爲char str1[10]分配10個數組元素大小的空間，這與初始化它的字符串沒有關係，因此sizeof(str1)獲得10。

c.

char dog[] = "wangwang\0miao";
printf("%d %d\n", sizeof(dog), strlen(dog)); //14 8
testchar(dog); //4 8

前兩句和a中的狀況相同，sizeof(dog)輸出整個數組所佔的內存大小（包括編譯器加上去的'\0'），strlen(dog)遇到'\0'就中止，因此輸出8。

再看後面的函數調用，數組名dog做爲函數實參傳入，咱們再來回顧一下testchar函數

void testchar(char str[])
{
    printf("%d %d\n", sizeof(str), strlen(str));
}

咱們發現，這裏sizeof(str)並無像sizeof(dog)那樣獲得14，而是獲得了4。這是由於，str是函數形參，儘管它是以數組名的形式出現的，傳給它的實參也確實是數組名，但sizeof僅僅把它當成一個char*類型的指針看待，因此，sizeof(str)的結果就是char *類型所佔的空間4。至於strlen(str)，咱們前面說過，它執行的機理就是從str指向的內存開始向下計數，直到遇到'\0'，因此依然獲得8。

d.

char *cat = "wangwang\0miaomiao";
printf("%d %d\n", sizeof(cat), strlen(cat)); //4 8 

因爲cat明確聲明爲char*，因此sizeof將它視爲指針，獲得4。

e.

int arr[10] = { 0 };
printf("%d %d\n", sizeof(arr), sizeof(arr[11])); //40 4
testint(arr); //4

前面說過，當數組名做爲函數形參出現時，sizeof僅僅將其視爲一個指針，不然，sizeof認爲它表明整個數組，因此，sizeof(arr)獲得整個數組所佔的字節數40，而testint(arr)的結果是int*類型的指針的長度4。

sizeof(int[11])中，很明顯數組越界了，但並不會出現運行時錯誤。緣由是：依據咱們給出的判斷準則，sizeof並無真正訪問arr[11]，根據arr的聲明，sizeof知道arr[11]是int型的，因此返回int類型的大小。

至於testint(arr)，道理和c中的testchar(dog)相同。

 

最後，基於上面的討論，給出編碼準則：

1.永遠不要用sizeof來求字符串長度！它不是幹這個活的，因此你也永遠不會獲得正確答案。

2.不要自做聰明地用sizeof(arr)/sizeof(arr[0])這樣的代碼求數組的長度！sizeof也不是幹這個活的。若是arr是函數形參，獲得的結果將是錯誤的（除非你在32位系統下剛好聲明int arr[1]或者char arr[4]等，但這純屬巧合）。既然是數組，長度天然是已知的，求數組長度這一自己，就是畫蛇添足的愚蠢行爲。

 

寫在後面

本文的目的，就是使讀者對C語言的基礎知識——sizeof和strlen有一個本質的認識，同時對與之相關的易錯、易混問題有一個正確、清晰的判斷。因爲在下才疏學淺，錯誤疏漏之處在所不免，但願廣大讀者積極批評指正，您的批評指正是在下前進的不竭動力。