sizeof与strlen的使用及其区别

简介: sizeof与strlen的使用及其区别

一、 sizeof

1. sizeof简介

sizeof是一个编译时运算符可用于任何变量名、类型名或常量值,当用于变量名或常量时,它不需要用圆括号。

在编译时起作用,而不是运行时。

sizeof是⽤来计算sizeof的操作符数的类型长度的,单位是字节

返回值是size_t 类型 在printf函数中使用%zd打印

 

sizeof 运算符的返回值,C语⾔只规定是⽆符号整数,并没有规定具体的类型,⽽是留给系统⾃⼰去决定, sizeof 到底返回什么类型。不同的系统中,返回值的类型有可能是unsigned int ,也有可能是 unsigned long ,甚⾄是 unsigned long long ,对应的 printf() 占位符分别是 %u 、 %lu 和 %llu 。这样不利于程序的可移植性。

C语⾔提供了⼀个解决⽅法,创造了⼀个类型别名 size_t ,⽤来统⼀表⽰ sizeof 的返回值类型。对应当前系统的 sizeof 的返回值类型,可能是 unsigned int ,也可能是unsigned long long

 

2.  sizeof的使用

sizeof用于类型时,格式为

sizeof(类型);

#include<stdio.h>
int main()
{
  printf("%zd\n", sizeof(char));
  printf("%zd\n", sizeof(_Bool));
  printf("%zd\n", sizeof(short));
  printf("%zd\n", sizeof(int));
  printf("%zd\n", sizeof(long));
  printf("%zd\n", sizeof(long long));
  printf("%zd\n", sizeof(float));
  printf("%zd\n", sizeof(double));
  printf("%zd\n", sizeof(long double));
  return 0;
}

在VS2022 X64环境下运行结果为 (具体运行结果与环境不同有所差别)

sizeof用于变量、常量或表达式时,格式为

sizeof(变量名);   或    sizeof  变量名  

#include<stdio.h>
int main()
{
  int a = 10;
  printf("%zd\n", sizeof(a));
  printf("%zd\n", sizeof a);//a是变量的名字,可以省略掉sizeof后边的()
  printf("%zd\n", sizeof(int));//但类型不可以省略
  printf("%zd\n", sizeof(3 + 3.5));
  return 0;
}

3.  sizeof的使用注意事项

至于为什么说sizeof是在编译时起作用,可以通过下面这个计算表达式的例子来证明

#include <stdio.h>
int main()
{
  short s = 2;
  int b = 10;
  printf("%zd\n", sizeof(s = b + 1));
  printf("s = %d\n", s);
  return 0;
}

sizeof 在代码进行编译的时候,就根据表达式的类型确定了类型的长度,而表达式的执行却要在
程序运行期间才能执行,在编译期间已经将sizeof处理掉了,所以在运⾏期间就不会执行表达式了。

4.  sizeof用于数组

sizeof 数组名 得到的结果是整个数组的长度,即数组类型的长度 * 数组的元素个数

如果想要计算数组单个元素的长度,就使用 sizeof 数组名【下标】的方式

同时,再额外引申出来一点,如果想要得到数组元素的个数,只需要将上面两种计算公式结合起来,即 整个数组的长度/单个元素的长度

#include<stdio.h>
int main()
{
  int arr[10] = { 0 };
  printf("%zd\n", sizeof arr);  //结果为40
  printf("%zd\n", sizeof arr[0]);  //结果为4
    printf("%zd\n", sizeof arr/sizeof arr[0]); //结果为10
  return  0;
}

 

二、strlen()函数

strlen是一个库函数,参数是const char * str,即指针,这是strlen与sizeof的最大区别,它会把所有参数当作指针,同时遇到\0会停止,另外它只能计算字符的长度,不包括\0。

它的返回值也是size_t类型,返回的是\0之前的字符串长度

strlen函数的原型如下

size_t strlen ( const char * str );

#include<stdio.h>
int main()
{
  char arr[] = { "hello world!" };
  printf("%zd\n", strlen(arr)); //计算结果为12
  return 0;
}

三、区别

sizeof和strlen函数的主要区别在于它们计算的内容不同。

sizeof计算类型或对象所占用的字节大小,而strlen计算字符串的长度(不包括结尾的\0字符)。

相比之下,sizeof的功能要强大得多,因为其可以作用与类型 变量 常量 表达式,而strlen只能作用于指针

- sizeof计算的是类型或对象的大小,它是一个编译时运算符,所以在编译时就可以确定大小。

- strlen计算的是字符串的长度,它是一个标准库函数,需要在运行时计算

下面列举几个sizeof与strlen使用中比较典型的几个例子

示例1

#include<stdio.h>
int main()
{
  char arr[] = { "hello world!" };
  printf("%zd\n", sizeof(arr)); //结果为13
  printf("%zd\n", strlen(arr));  //结果为12
  //这两者的区别在于sizeof会统计\0字符,因为其占了数组元素的一个位置
  return 0;
}

在上面这种情况下,这两者的区别在于

sizeof会统计\0字符,因为其占了数组元素的一个位置

而strlen不会统计\0字符

示例2

#include<stdio.h>
int main()
{
  char arr[20] = { "hello world!" };
  printf("%zd\n", sizeof(arr)); //结果为20
  printf("%zd\n", strlen(arr));  //结果为12
  //sizeof计算是数组的长度,而不是实际使用的长度
  return 0;
}

在上面这种情况下,这两者的区别在于

sizeof计算是数组的长度,而不是实际使用的长度,只要数组申请的是20个元素,那它始终就是20个字节的长度

而strlen这边,只会计算数组中实际有多少字符,与数组大小无关

示例3

#include<stdio.h>
int main()
{
  char arr[] = { 'a','b','c','d'};
  printf("%zd\n", sizeof(arr)); //结果为4
  printf("%zd\n", strlen(arr));  //结果为随机值
  
  return 0;
}

在上面这种情况,当字符数组中没有\0时

sizeof 依然是正常计算字符数组的长度

而strlen的计算结果会变得不可控,因为strlen只有遇到\0才会停下,此时当然是一个随机值

四、总结

sizeof和strlen函数在C语言中都用于计算大小,但它们计算的内容不同。sizeof是一个编译时运算符,用于计算类型或对象所占用的字节大小;strlen是一个标准库函数,用于计算字符串的长度。

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