【C语言】指针篇- 深度解析Sizeof和Strlen：热门面试题探究（5/5)

一、简单介绍Sizeof和Strlen

1.1 Sizeof

Sizeof使用指南:

• Sizeof属于单目操作符
• 功能:用于计算任何类型的数据所占内存空间的大小
• 用途广泛，适用于计算数据类型，变量，数组，指针等大小（函数指针变量是不可以的）
• 在编译中已经完成了计算，返回值是无符号整形size_t，它的单位是字节
• 对于变量名和数值不是必须要加括号，而数据类型就是必须要加上括号
• 只关注数据占用内存空间大小，不在乎数据中内容

1.2 Strlen函数

函数原型:

size_t strlen(const char *len)

Strlen函数使用指南:

• strlen属于库函数，在头文件string.h声明
• strlen在编译过程中进行计算，局限于字符/字符串的计算中
• 功能:计算字符串有效长度（结束标志’\0’之前长度）。
• 在使用strlen的过程中，如果访问了不存在的 索引，可能会出现数据溢出/越界访问的问题。
• 字符串的初始化，没有对字符串有专门的类型，所以用char类型来初始化

char alen[]="abcd"；//字符串数组
char blen[]={'a','b','c','d'};//字符数组

【说明】:如果是字符串数组，编译器会自动在结尾补充\0作为结束标志。而对于字符数组，是将字符单个放入数组中，不存在自动补充\0的情况。导致了字符数组中\0的位置是不可知的，通过strlen计算数组大小，需要可能越界访问，找到后面位置\0位置停止。

1.3 Siezof与Strlen小总结:

• sizeof是操作符 、 strlen是库函数
• sizeof用于计算任何类型数据的大小、strlen专门计算字符串中的长度
• sizeof不在乎数据内容、strlen关注字符串结束标志

二、 关于Sizeof和Strlen面试题

【温馨提示】:

• sizeof(数组名):这里面的数组名是整个数组，用于计算整个数组的大小
• &数组名:这里取出来的是整个数组的地址
• 二维数组物理逻辑是连续，将一维数组看成二维数组的一个元素，对此二维数组数组名是第一个一维数组的整个地址。

2.1 sizeof题目

通过sizeof函数计算–整型数组

int a[] = { 1,2,3,4 };
  printf("%d\n", sizeof(a));--16
  printf("%d\n", sizeof(a + 0));--4/8
  printf("%d\n", sizeof(*a));--4
  printf("%d\n", sizeof(a + 1));--4/8
  printf("%d\n", sizeof(a[1]));--4
  printf("%d\n", sizeof(&a));--4/8
  printf("%d\n", sizeof(*&a));--16
  printf("%d\n", sizeof(&*a));--4/8
  printf("%d\n", sizeof(&a + 1));--4/8
  printf("%d\n", sizeof(&a[0]));--4/8
  printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));--4/8

【解析】:

1. sizeof（数组名），用于计算整个数组的大小16
2. 这里（）数组名不是独自的，所以这里a是首元素的地址，+0，没有变化，地址大小就是4/8
3. 这里（）数组名不是独自的，这里a是首元素的地址，*之后就是首元素的数值，大小就是4
4. 这里（）数组名不是独自的，这里a是首元素的地址，+1，就是第二个元素的地址，地址大小就是4/8
5. 这里就是第二个元素的数值，大小就是4
6. 这里就是取出了全部数值的地址，地址大小就是4/8
7. 显示取出整个数组的地址，再解引用得到整个数组的大小16
8. 这里a就是首元素的地址，*取出的就是首元素的数值，再取地址就是首元素的地址4/8
9. 先是取出这个全部数组的地址，+1就是跳过整个数组地址，是地址大小4/8
10. 可以看成&（*（a+0）），这里就是a就是首元素的地址， *取出首元素值，在取地址，还是首元素的地址，地址的大小4/8
11. 由上面可得到，这里是首元素的地址，+1，就是第二个元素的地址，是地址大小4/8

通过sizeof计算–字符数组

char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
  printf("%d\n", sizeof(arr));--6
  printf("%d\n", sizeof(arr + 0));--4/8
  printf("%d\n", sizeof(*arr));--1
  printf("%d\n", sizeof(arr[1]));--1
  printf("%d\n", sizeof(&arr));--4/8
  printf("%d\n", sizeof(&arr + 1));--4//8
  printf("%d\n", sizeof(&arr[0] + 1));--4/8

【解析】:

1. 这里代表的是整个数组，用于计算整个数组的大小，6
2. 这里（）数组名不是独自的，这里a是首元素的地址，地址大小就是4/8
3. 这里（）数组名不是独自的，这里a是首元素的地址，就是首元素的数值，1
4. 这里就是第二个元素的数值，1
5. 这里就是取出整个数组的地址，是地址大小就是4/8
6. 这里就是取出整个数组的地址，+1，就是跳过整个数组，是地址大小4/8
7. 这里就是首元素的地址，+1，就是第二个元素的地址，地址大小就是4/8，&[]可以抵消的呀

通过sizeof计算–字符串数组

char arr[] = "abcdef";
  printf("%d\n", sizeof(arr));
  printf("%d\n", sizeof(arr + 0));
  printf("%d\n", sizeof(*arr));
  printf("%d\n", sizeof(arr[1]));
  printf("%d\n", sizeof(&arr));
  printf("%d\n", sizeof(&arr + 1));
  printf("%d\n", sizeof(&arr[0] + 1));

通过sizeof计算–常量字符串

char *p= "abcdef";
  printf("%d\n", sizeof(p));--4/8
  printf("%d\n", sizeof(p + 1));--4/8
  printf("%d\n", sizeof(*p));--1
  printf("%d\n", sizeof(p[0]));--1
  printf("%d\n", sizeof(&p));--4/8
  printf("%d\n", sizeof(&p + 1));--4/8
  printf("%d\n", sizeof(&p[0] + 1));--4/8

【解析】:

1. p是一个指针变量，也是存放a的地址，是地址的话大小是4/8
2. p是第一个字符的地址，+1，就是b的地址，地址大小就是4/8
3. p是第一个字符的地址，所以得到了字符‘a’, 大小是1
4. 得到了字符‘a’, 大小是1
5. &p就是取了p的地址，地址大小就是4/8
6. 取了p的地址，之后跳过p变量后，得到的地址，是地址大小4/8
7. 这里的看成 & （ *（p + 0）） + 1, 那么就是b的地址，地址大小就是4/8

2.2 strlen题目

通过strlen函数计算–字符数组

char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
  printf("%d\n", strlen(arr));--随机值
  printf("%d\n", strlen(arr + 0));--随机值
  printf("%d\n", strlen(*arr));--err/报错
  printf("%d\n", strlen(arr[1]));--err/报错
  printf("%d\n", strlen(&arr));--随机值
  printf("%d\n", strlen(&arr + 1));--随机值
  printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));--随机值

【解析】:

1. 这个是首元素的地址，不知道‘\0’在哪里的，大小就是随机值
2. 这个是首元素的地址，不知道‘\0’在哪里的，大小就是随机值
3. 这里取出的是字符‘a’, 不是char* 类型，就是说它不是地址，所以是err
4. 这里取出的是字符‘b’, 不是char* 类型，就是说它不是地址，所以是err
5. 整个数组的地址，不知道‘\0’在哪里的，大小就是随机值
6. 整个数组的地址，+1，跳过整个数组，不知道‘\0’在哪里的，大小就是随机值
7. 这个是‘b’的地址，不知道‘\0’在哪里的，大小就是随机值

通过strlen函数计算–字符串数组

char arr[] = "abcdef";
  printf("%d\n", strlen(arr));--6
  printf("%d\n", strlen(arr + 0));--6
  printf("%d\n", strlen(*arr));--err/报错
  printf("%d\n", strlen(arr[1]));--err/报错
  printf("%d\n", strlen(&arr));--6
  printf("%d\n", strlen(&arr + 1));--随机值
  printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));--5

【解析】:

1. 首元素的地址，‘f’后面有‘\0’,大小是6
2. 首元素的地址，‘f’后面有‘\0’,大小是6
3. 这里取出的是字符‘a’,不是char *类型，就是说它不是地址，所以是err
4. 这里取出的是字符‘b’,不是char *类型，就是说它不是地址，所以是err
5. 虽然这个是整个数组的地址，当时地址还是指向a，所以大小是6
6. 这里跳过了‘f’后面的‘\0’，所以要继续寻找新的‘\0’，大小是随机值
7. 这里就是‘b’的地址，所以就是大小是5

通过strlen函数计算–常量字符串

char* p = "abcdef";
  printf("%d\n", strlen(p));--6
  printf("%d\n", strlen(p + 1));--5
  printf("%d\n", strlen(*p));--err/报错
  printf("%d\n", strlen(p[0]));--err/报错
  printf("%d\n", strlen(&p));--随机值
  printf("%d\n", strlen(&p + 1));--随机值
  printf("%d\n", strlen(&p[0] + 1));--5

【解析】:

1. p是a的地址，大小就是6，遇到\0后停下
2. p+1就是b的地址，大小就是5
3. *p得到字符a,err
4. 这个也是得到了字符a，err
5. 取出p的地址，要继续寻找新的‘\0’，大小是随机值
6. 这里是p本身的地址，要继续寻找新的‘\0’，大小是随机值
7. 先是得到了a的地址，+1，得到b的地址，属于大小是5

2.3 二维数组

int a[3][4] = { 0 };
  printf("%d\n", sizeof(a));--48
  printf("%d\n", sizeof(a[0][0]));--4
  printf("%d\n", sizeof(a[0]));--16
  printf("%d\n", sizeof(a[0] + 1));--4/8
  printf("%d\n", sizeof(*(a[0] + 1)));--4
  printf("%d\n", sizeof(a + 1));--4/8
  printf("%d\n", sizeof(*(a + 1)));--16
  printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));--4/8
  printf("%d\n", sizeof(*(&a[0] + 1)));--16
  printf("%d\n", sizeof(*a));--16
  printf("%d\n", sizeof(a[3]));--16

【解析】:

1. 代表整个数组，用于计算整个数组的大小48
2. 就是第一行第一列的元素数值，大小是4
3. 这个就是二维数组的首元素，就是第一行数组名，计算第一行数组的大小，16
4. 第一行数组名，但是这个数组名不是单独，就是第一行一个元素的地址，+1，第一行第二个元素的地址，是地址的大小就是4/8
5. 第一行数组名,就是arr[0][0]的地址，+1，就是arr[0][1]的地址，再解引用就是得到数值，大小就是4
6. a不是独自的，是二维数组的首元素的地址，就是第一行数组的地址，+1，第二行数组的地址，是地址的大小就是4/8
7. a不是独自的，是二维数组的首元素的地址，+1，第二行数组的地址，再解引用就是第二行数组的数值，大小就是16
8. a[0]是第一行数值名，&之后取得第一行数组的地址，+1，就是第二行数组地址，4/8
9. 这个就是第二行数组，大小就是16
10. 就是的第一行数组地址，解引用就是，第一行的数组，大小就是16
11. 就是的第三行数组名，计算第三行的数组的大小，16

以上就是本篇文章的所有内容，在此感谢大家的观看！这里是店小二C语言笔记，希望对你在学习C语言中有所帮助！