我们先来说一说sizeof和strlen,sizeof返回的值表示

作者: 编程  发布:2019-11-09

写在前面

一、sizeof
sizeof(...)是运算符,在头文件中typedef为unsigned int,其值在编译时即计算好了,参数可以是数组、指针、类型、对象、函数等。
它的功能是:获得保证能容纳实现所建立的最大对象的字节大小。
由于在编译时计算,因此sizeof不能用来返回动态分配的内存空间的大小。实际上,用sizeof来返回类型以及静态分配的对象、结构或数组所占的空间,返回值跟对象、结构、数组所存储的内容没有关系。
具体而言,当参数分别如下时,sizeof返回的值表示的含义如下:
数组——编译时分配的数组空间大小;
指针——存储该指针所用的空间大小(存储该指针的地址的长度,是长整型,应该为4);
类型——该类型所占的空间大小;
对象——对象的实际占用空间大小;
函数——函数的返回类型所占的空间大小。函数的返回类型不能是void。

sizeof、strlen、字符串、数组,提到这些概念,相信学过C语言的人都能耳熟能详,也能谈得头头是道,但是,在实际运用中,当这些内容交织在一起时,大家却不一定能搞地清清楚楚,本文的目的正是帮助大家将相关知识总结清楚。


 

二、strlen
strlen(...)是函数,要在运行时才能计算。参数必须是字符型指针(char*)。当数组名作为参数传入时,实际上数组就退化成指针了。
它的功能是:返回字符串的长度。该字符串可能是自己定义的,也可能是内存中随机的,该函数实际完成的功能是从代表该字符串的第一个地址开始遍历,直到遇到结束符NULL。返回的长度大小不包括NULL。

正文


先看一段代码

三、举例:
eg1、char arr[10] = "What?";
int len_one = strlen(arr);
int len_two = sizeof(arr);
cout << len_one << " and " << len_two << endl;
输出结果为:5 and 10
点评:sizeof返回定义arr数组时,编译器为其分配的数组空间大小,不关心里面存了多少数据。strlen只关心存储的数据内容,不关心空间的大小和类型。

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <stdlib.h>
 3 
 4 void testchar(char str[])
 5 {
 6     printf("%d %dn", sizeof(str), strlen(str));
 7 }
 8 
 9 void testint(int arr[])
10 {
11     printf("%dn", sizeof(arr));
12 }
13 
14 int main()
15 {
16     char str[] = "abc";
17     printf("%d %dn", sizeof(str), strlen(str)); //4 3
18 
19     char str1[10] = "abc";
20     printf("%d %dn", sizeof(str1), strlen(str1)); //10 3
21 
22     char dog[] = "wangwangmiao";
23     printf("%d %dn", sizeof(dog), strlen(dog)); //14 8
24     testchar(dog); //4 8
25 
26     char *cat = "wangwangmiaomiao";
27     printf("%d %dn", sizeof(cat), strlen(cat)); //4 8
28     
29     int arr[10] = { 0 };
30     printf("%d %dn", sizeof(arr), sizeof(arr[11])); //40 4
31     testint(arr); //4
32 
33     return 0;
34 }
eg2、char * parr = new char[10];
          int len_one = strlen(parr);
          int len_two = sizeof(parr);
          int len_three = sizeof(*parr);
          cout << len_one << " and " << len_two << " and " << len_three << endl;
输出结果:23 and 4 and 1
点评:第一个输出结果23实际上每次运行可能不一样,这取决于parr里面存了什么(从parr[0]开始知道遇到第一个NULL结束);第二个结果实际上本意是想计算parr所指向的动态内存空间的大小,但是事与愿违,sizeof认为parr是个字符指针,因此返回的是该指针所占的空间(指针的存储用的是长整型,所以为4);第三个结果,由于*parr所代表的是parr所指的地址空间存放的字符,所以长度为1。

 


 结果

四、参考资料:
9159.com,Sizeof与Strlen的区别与联系(转)

 9159.com 1

1.sizeof操作符的结果类型是size_t,它在头文件中typedef为unsigned int类型。
该类型保证能容纳实现所建立的最大对象的字节大小。

在解释上面的例子之前,我们先来说一说sizeof和strlen。

2.sizeof是算符,strlen是函数。

语法上的本质不同:

3.sizeof可以用类型做参数,strlen只能用char*做参数,且必须是以''''结尾的。
sizeof还可以用函数做参数,比如:
short f();
printf("%dn", sizeof(f()));
输出的结果是sizeof(short),即2。

sizeof是运算符,strlen是函数。

4.数组做sizeof的参数不退化,传递给strlen就退化为指针了。

适用范围不一样:

5.大部分编译程序 在编译的时候就把sizeof计算过了 是类型或是变量的长度这就是sizeof(x)可以用来定义数组维数的原因
char str[20]="0123456789";
int a=strlen(str); //a=10;
int b=sizeof(str); //而b=20;

对sizeof(name)而言,name可以是变量名也可以是类型名,对strlen而言,参数必须是char*类型的,即strlen仅用于字符串。

6.strlen的结果要在运行的时候才能计算出来,时用来计算字符串的长度,不是类型占内存的大小。

重中之重——从底层看本质

7.sizeof后如果是类型必须加括弧,如果是变量名可以不加括弧。这是因为sizeof是个操作符不是个函数。

strlen(ptr)的执行机理是:从参数ptr所指向的内存开始向下计数,直到内存中的内容是全0(即’’)为止(不会对’’进行计数)。用strlen测量字符串的长度,其实就是基于这个原理。

8.当适用了于一个结构类型时或变量, sizeof 返回实际的大小,
当适用一静态地空间数组, sizeof 归还全部数组的尺寸。
sizeof 操作符不能返回动态地被分派了的数组或外部的数组的尺寸

sizeof(name)的执行机理是:如果name是一个类型名,得到的是该类型的大小(所谓类型的大小,指的是:如果存在一个该类型的变量,这个变量在内存中所占用的字节数),如果name是一个变量名,那么,sizeof(name)并不会真正访问该变量,而是先获知该变量的类型,然后再返回该类型的大小(即便是struct这样的复杂类型,编译器在编译时也会根据它的各个域记录其大小,所以,由类型得到类型大小,不是一件难事)。换句话说,本质上,sizeof的运算对象是类型。如果name是一个变量名,那么,sizeof如何“看待”name的类型,将是一个关键问题。(后面我们会对这一点有深刻的体会)

9.数组作为参数传给函数时传的是指针而不是数组,传递的是数组的首地址,
如:
fun(char [8])
fun(char [])
都等价于 fun(char *)
在C++里参数传递数组永远都是传递指向数组首元素的指针,编译器不知道数组的大小
如果想在函数内知道数组的大小, 需要这样做:
进入函数后用memcpy拷贝出来,长度由另一个形参传进去
fun(unsiged char p1, int len)
{
unsigned char
buf = new unsigned char[len+1]
memcpy(buf, p1, len);
}

上面提到的这一点,是理解好sizeof和strlen的不二法门,是放之四海皆准的准则。下面,我们就以这样的准则来分析上面的例子。

我们能常在用到 sizeof 和 strlen 的时候,通常是计算字符串数组的长度
看了上面的详细解释,发现两者的使用还是有区别的,从这个例子可以看得很清楚:

a.

char str[20]="0123456789";
int a=strlen(str); //a=10; >>>> strlen 计算字符串的长度,以结束符 0x00 为字符串结束。
int b=sizeof(str); //而b=20; >>>> sizeof 计算的则是分配的数组 str[20] 所占的内存空间的大小,不受里面存储的内容改变。

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

上面是对静态数组处理的结果,如果是对指针,结果就不一样了

这里,是用数组的形式声明字符串,编译器会自动在字符串后面加上'',所以,数组的元素个数是4而不是3。对于sizeof(str)而言,sizeof将str视为char [4]l类型的变量,所以,sizeof(str)的结果就是整个数组所占有的空间大小。对于strlen(str)来说,它从str指向的内存开始计数,直到遇到全0的内存(''),所以最后得到结果3。

char* ss = "0123456789";
sizeof(ss) 结果 4 ===》ss是指向字符串常量的字符指针,sizeof 获得的是一个指针的之所占的空间,应该是

b.

长整型的,所以是4
sizeof(ss) 结果 1 ===》ss是第一个字符 其实就是获得了字符串的第一位'0' 所占的内存空间,是char类

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

型的,占了 1 位

 

strlen(ss)= 10 >>>> 如果要获得这个字符串的长度,则一定要使用 strlen

编译器为char str1[10]分配10个数组元素大小的空间,这与初始化它的字符串没有关系,所以sizeof(str1)得到10。

转自http://www.cnblogs.com/carekee/articles/1630789.html

c.

char dog[] = "wangwangmiao";
printf("%d %dn", sizeof(dog), strlen(dog)); //14 8
testchar(dog); //4 8

前两句和a中的情况相同,sizeof(dog)输出整个数组所占的内存大小(包括编译器加上去的''),strlen(dog)遇到''就停止,所以输出8。

再看后面的函数调用,数组名dog作为函数实参传入,我们再来回顾一下testchar函数

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

我们发现,这里sizeof(str)并没有像sizeof(dog)那样得到14,而是得到了4。这是因为,str是函数形参,尽管它是以数组名的形式出现的,传给它的实参也确实是数组名,但sizeof仅仅把它当成一个char*类型的指针看待,所以,sizeof(str)的结果就是char *类型所占的空间4。至于strlen(str),我们前面说过,它执行的机理就是从str指向的内存开始向下计数,直到遇到'',所以依然得到8。

d.

char *cat = "wangwangmiaomiao";
printf("%d %dn", sizeof(cat), strlen(cat)); //4 8 

由于cat明确声明为char*,所以sizeof将它视为指针,得到4。

e.

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

前面说过,当数组名作为函数形参出现时,sizeof仅仅将其视为一个指针,否则,sizeof认为它代表整个数组,所以,sizeof(arr)得到整个数组所占的字节数40,而testint(arr)的结果是int*类型的指针的长度4。

sizeof(int[11])中,很明显数组越界了,但并不会出现运行时错误。原因是:依据我们给出的判断准则,sizeof并没有真正访问arr[11],根据arr的声明,sizeof知道arr[11]是int型的,所以返回int类型的大小。

至于testint(arr),道理和c中的testchar(dog)相同。

 

最后,基于上面的讨论,给出编码准则:

1.永远不要用sizeof来求字符串长度!它不是干这个活的,所以你也永远不会得到正确答案。

2.不要自作聪明地用sizeof(arr)/sizeof(arr[0])这样的代码求数组的长度!sizeof也不是干这个活的。如果arr是函数形参,得到的结果将是错误的(除非你在32位系统下恰好声明int arr[1]或者char arr[4]等,但这纯属巧合)。既然是数组,长度自然是已知的,求数组长度这一本身,就是多此一举的愚蠢行为。

 

写在后面

本文的目的,就是使读者对C语言的基础知识——sizeof和strlen有一个本质的认识,同时对与之相关的易错、易混问题有一个正确、清晰的判断。由于在下才疏学浅,错误疏漏之处在所难免,希望广大读者积极批评指正,您的批评指正是在下前进的不竭动力。

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