【C语言】万字详解——sizeof与strlen的用法
数组名的意义
一维数组
sizeof用法
字符数组
sizeof用法
strlen的用法
字符串数组
sizeof用法
strlen的用法
指针与字符串
sizeof用法
strlen用法
二维数组
sizeof
数组名的意义
在讲所有东西之前,需要先明确一个关键问题:
sizeof(数组名),这里的数组名表示整个数组,计算的是整个数组的大小, 单位是字节
&数组名,这里的数组名表示整个数组,取出的是整个数组的地址
除此之外所有的数组名都表示首元素的地址。
一维数组
sizeof用法
运行结果:
解:
因为int a[ ]里有4个元素,每个元素是int类型,占四个字节,所以整个数组大小为16字节
此时此刻的数组名a表示的是首元素地址,首元素地址+0,还是首元素地址,地址的大小为 4/8在32/64位平台下
a是数组名,表示首元素地址,然后对首元素地址解引用,所以*a就是首元素,首元素是个int型,大小为4字节
a是数组名,表示首元素地址,a+1是第二个元素的地址,所以大小为4/8字节在32/64位平台下
a[1]就是第二个元素,大小为4字节
&a取出的是整个数组的地址(从数值的角度看等于首元素地址),只要是地址,大小就为4/8字节在32/64位平台下
&a取出的是整个数组的地址,* &a是对整个数组的地址解引用,拿到的是整个数组,所以大小为16字节
&a是数组的地址,&a+1是数组的地址+1,虽然相当于跳过了整个数组,但还是一个地址,所以大小还是4/8
第1个元素地址,地址大小为4/8字节在32/64位平台下
第一个元素地址+1,就是第二个元素地址,地址大小为4/8字节在32/64位平台下
字符数组
sizeof用法
运行结果:
解:
此时此刻,sizeof(数组名) 计算的是整个数组的大小,这个数组有6个char类型元素,所以大小为6字节
这里的arr表示首元素地址,+0之后还是首元素a的地址,只要是地址,所以大小为4/8字节
arr是首元素地址,对首元素地址解引用,即得到首元素 a ,a是char类型,所以大小为1
arr[1]表示的就是第二个元素b,大小为1
这里&arr取的是整个数组的地址,是地址,所以大小为4/8字节
&arr是数组的地址,&arr+1是数组的地址+1,虽然相当于跳过了整个数组,但还是一个地址,所以大小还是4/8字节
&arr[0]是首元素地址,+1后取到的是第二位元素的地址,也就是 b 的地址,大小为4/8字节;
strlen的用法
strlen库函数是什么?请看下图
请看题:
解:
因为arr是首元素地址,strlen函数拿到一个地址,从这个地址一路往后读取计数,直到读到 \0 为止,然鹅在arr这个字符数组里,没有 \0 让其读取,所以它会顺着内存地址一直往后,具体哪个内存单元里存有 \0 是未知的,所以长度结果就是个随机未知数
arr是首元素地址,+0后还是首元素地址,情况与上一题同理,结果是随机数
*arr是对首元素地址解引用,得到的就是 字符a ,strlen接收到的其实是字符a的ASCII码值97 ,这个97不是一个合法地址,是个野指针,所以这行代码会报错
arr[1]是第二位元素,就是字符 b ,strlen接收到的是字符 b 的ASCII码值98,与上同理,会报错
&arr取到的是整个数组的地址,它的值实际上等于首元素地址,由于strlen函数的类型是char* ,传过来之后会进行一个类型的隐式转换,地址类型可能会不一样,但是strlen能接收这个地址,即接收到首元素地址并由此往后计数,所以结果也是一个随机值
&arr是取整个数组的地址,+1是跳过整个数组,拿到的是整个数组之后的地址,所以同理,结果也是一个随机值,只不过这个随机值与strlen(arr)得到的随机值相差6,如图:
&arr[0]是取第一个元素地址,+1是取到第二个元素地址,即从 字符b 开始向后计数,但是不知道 \0 会出现在后边内存的哪个位置,所以结果也是随机数
字符串数组
sizeof用法
解:
abcdef\0 一共7个字节
arr表示首元素字符地址,+0之后还是首元素字符 a 的地址,大小为4/8字节
arr是首元素地址,解引用*arr后就是首元素 字符a,大小为1字节
arr[1] 表示第二个元素,也就是字符 b ,大小为1字节
&arr 是整个数组的地址,数组的地址也是地址,大小为4/8字节
&arr 是数组的地址,&arr+1是跳过整个数组,得到数组后一位的地址,4//8字节
&arr[0]是第一个元素地址,&arr[0]+1 是第二个元素地址,大小为4/8字节
strlen的用法
解:
strlen只对abcdef计数, 不算\0一共6个字符,也就是6字节
arr是首元素地址,+0后还是首元素的地址,从首地址开始计数,仍然为6字节
*arr传入的是数组首元素,就是字符a,strlen接收到的其实是字符a的ASCII码值97,97不是合法地址,相当于野指针,所以会报错
arr[1]同理,传入的是第二个元素字符 b ,strlen接收到的是字符b 的ASCII码值98,是非法地址,所以也会报错
&arr是取得整个数组的地址,数值上等于首元素地址,strlen接收到的就是首元素地址,于是从首元素开始计数,结果为6字节
&arr+1得到的地址如上图所示,一直向后读取,不知道什么时候才能读取到\0,所以strlen得到的结果为随机值
&arr[0]是第一个元素地址,+1之后得到第二个元素地址,从第二个元素地址开始读取,读到\0前,一共5个字节
指针与字符串
sizeof用法
解:
p是一个指针变量,存的是字符串首元素地址,所以是4/8字节
p是一个指针变量,存的是字符串首元素址,+1之后就是字符串第二个元素的地址,也就是 b 的地址,是4/8个字节
p是一个指针变量,存的是字符串首元素地址,对其解引用,*p得到的是字符 a ,类型为char,大小为1个字节
p[0] = *(p+0) = *p,这三种写法表示的都是首元素字符 a ,大小为1个字节
p是一个指针变量,是一个地址,对指针变量取地址,得到的是一个地址的地址,还是一个地址,所以大小还是4/8字节
p是个指针变量,字符串通过指针存到内存中,其实也可以理解成这是内存中一块连续的储存空间,就像数组一样,这里的 &p+1 ,p是一个指向字符串首元素的一级指针,&p是指针变量p的地址,是一个二级指针,+1之后,相当于二级指针+1,指向的是一块我们不知道的未知空间,但说到底还是一个地址,大小仍是4/8字节,如图所示:
字符串也是一块连续空间,可以像数组一样通过 [ ] 访问,p[0] = *(p+0) = *p这三种表示方法都可以表示字符串元素,这里&p[0]表示首元素地址,+1就是第二个元素字符b的地址,是地址,大小为4/8字节
strlen用法
解:
p存放的是字符串首元素地址,相当于给strlen传入了字符a的地址,strlen向后读取,直到\0,总计6个字符,就是6字节
p存放的是字符串首元素地址,p+1就是第二个元素字符b的地址,相当于给strlen传入了字符b的地址,strlen向后读取,直到\0,总计5个字符,就是5字节
p是首元素地址,*p相当于访问这个地址,传入strlen的是字符a的ASCII码值97,97是非法地址,是个野指针,系统报错
p[0] = *(p+0) = *p表示的都是首元素字符a,传入strlen的是字符a的ASCII码值97,97是非法地址,是个野指针,系统报错
如图所示,&p是一个二级指针,究其根本还是是一个地址,strlen接收到的还是一个地址,会从这个地址向后读取,不知道在何处能读到\0,所以结果会是一个随机值,&p+1同理
&p[0]是首元素地址,+1变成第二个元素地址,从该地址向后读取直到\0,总计5个字符
二维数组
sizeof
sizeof(数组名)表示的是整个数组的大小,这个int型二维数组是3×4的,大小为12×4=48个字节
sizeof(a[0][0]) 计算的是第一行第一列的元素的大小,这是一个int型二维数组,大小为4字节
我们可以将二维数组的每一行看成一个一维数组,a[0]就相当于一维数组的数组名,所以sizeof(a[0]),数组名单独放在sizeof里,计算的就是第一行数组的大小,就是16字节
sizeof(a[0]+1)表示,a[0]是第一行数组的数组名,并没有单独放在sizeof内部,也没有&
所以a[0]表示首元素的地址,也就是第一行这个数组的第一个元素的地址
所以a[0]+1就是第一行,第二个元素的地址,大小为4/8字节
(a[0]+1)表示第一行第二个元素的地址,解引用后就是第一行第二个元素,大小是4字节
这里二维数组的数组名表示首元素地址 (注意:这里的首元素指的是第一行)
a的指针类型是int(*)[4]
a+1代表的是第二行数组的地址,也就是4/8字节
*(a+1)就是第二行数组,相当于a[1],数组名单独放在sizeof内部,sizeof(a[1]), 第二行数组大小为16字节
a[0]是第一行的数组名,&a[0]是对数组名取地址,拿到的是第一行数组的地址,所以这时候+1,拿到的是第二行数组的地址,所以大小为4/8
&a[0]+1 是第二行数组地址,对其解引用*(&a[0]+1))得到的就是第二行数组,第二行数组名单独放在sizeof内部,求的是第二行数组的大小,是16字节
a是首元素地址,就是二维数组的第一行数组,对其解引用,*a拿到的是第一行数组,第一行数组名单独放在sizeof内部,求的是第一行数组的大小,大小是16字节
sizeof内部表达式是不参与运算的,a[3]是第四行数组名,二维数组创建好了之后,元素是固定的,这个时候,假如第四行存在,sizeof会根据a这个二维数组,根据二维数组每一行的类型推导出第四行大小,所以sizeof(a[3])求出第四行大小是16字节