【C语言天天练(五)】strlen和sizeof

本文详细解释了C/C++中sizeof运算符与strlen函数的区别及使用方法。sizeof用于获取数据类型的字节大小,而strlen用于计算以null结尾的字符串长度。

引言:


sizeof运算符,它以字节为单位给出数据的大小。

strlen()函数以字符为单位给出字符串的长度。

从上面可以明确的看出来,sizeof是运算符,而strlen则是函数。


一、sizeof

sizeof的参数有很多,比如数据类型(int、float等)、数组(数组作为参数时要使用数组名)、指针、结构体、对象、函数等等。

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,一般为4)。

类型——该类型所占空间大小。

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。


二、strlen()

strlen是函数,要在运行时才能计算。其参数必须是字符型指针(char *),且必须是以‘\0’结尾的。当数组名作为参数传入时,实际上数组名以退化为指针。

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'\0'。返回的长度大小不包括'\0'。

三、示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

char *s = "libing";
char array[10] = "libing";
int i;
unsigned long l;
unsigned short sh;
long long ll;

int
main(void)
{
	int len;
	printf("sizeof test:\n");
	len = sizeof(s);
	printf("the length of s = %d\n", len);
	len = sizeof(array);
	printf("the length of array[10] = %d\n", len);
	len = sizeof(int);
	printf("the length of int = %d\n", len);
	len = sizeof(unsigned long);
	printf("the length of unsigned long = %d\n", len);
	len = sizeof(long long);
	printf("the length of long long = %d\n", len);
	len = sizeof(unsigned short);
	printf("the length of unsigned short = %d\n\n", len);

	printf("strlen test:\n");
	len = strlen(s);
	printf("the length of s = %d\n", len);
	len = strlen(array);
	printf("the length of array[10] = %d\n", len);
	return 0;
}

输出结果如下:

sizeof test:
the length of s = 4
the length of array[10] = 10
the length of int = 4
the length of unsigned long = 4
the length of long long = 8
the length of unsigned short = 2

strlen test:
the length of s = 6
the length of array[10] = 6


<think>首先,用户的问题是:“我想了解C语言strlensizeof的区别 请问C语言strlen函数sizeof运算符的区别”。我需要基于提供的引用回答这个问题。引用[1]到[5]都讨论了strlensizeof的区别。 回顾系统级指令: - 所有行内数学表达式必须使用$...$格式。 - 独立公式必须使用$$...$$格式并单独成段。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识,如[^1]。 用户可见层指令: - 回答结构清晰,帮助用户逐步解决问题。 - 尽量保证回答真实可靠。 用户的问题是关于strlensizeof的区别。我需要从引用中提取关键点: - 引用[1]:sizeof是单目运算符,不是函数,优先级高;strlen是函数,计算字符串长度。 - 引用[2]:sizeof是运算符,strlen是函数;strlen不包括'\0';sizeof测量分配大小。 - 引用[3]:strlen不加结束符'\0';sizeof包括'\0'。 - 引用[4]:sizeof计算字节大小;strlen计算实际字符数。 - 引用[5]:示例代码,展示了strlen的使用。 关键区别总结: 1. **本质不同**:sizeof是运算符;strlen是函数。 2. **计算内容**:strlen计算字符串的实际长度(不包括'\0');sizeof计算操作数在内存中的大小(包括'\0')。 3. **参数类型**:sizeof参数可以是任何类型(数组、指针、对象等);strlen参数必须是字符串(以'\0'结尾的字符数组)。 4. **结果含义**:strlen返回字符个数;sizeof返回字节数。 回答结构: - 我应该结构清晰,逐步解释。 - 先介绍各自的功能,然后列出主要区别。 - 使用示例来澄清(引用中有代码示例)。 - 最后生成相关问题。 输出格式: - 使用中文。 - 引用的段落末尾添加引用标识。 - 行内数学表达式用$...$(但在这个主题中可能不常用,除非有数字计算)。 生成相关问题: - 指令说“生成相关问题”,我需要添加类似示例的部分。 完整回答结构: 1. **介绍strlensizeof**。 2. **列出主要区别**。 3. **提供示例**。 4. **总结**。 5. **生成相关问题**。 引用标识: - 在引用特定内容时添加,如[^1]。 现在,基于引用构建回答: - 从引用[1]:sizeof是运算符,strlen是函数。 - 从引用[2]:strlen不包括'\0',sizeof取决于参数。 - 从引用[3]:strlen不加'\0',sizeof加'\0'。 - 从引用[4]:sizeof计算字节大小,strlen计算字符数。 - 引用[5]:代码示例,展示strlen的使用。 示例代码:我可以简化引用[5]的代码,因为它是C语言,但在回答中简要描述。 最终回答框架: - 开头:解释用户问题。 - 区别点: - 1. 本质:sizeof是运算符,strlen是函数。[^1] - 2. 计算方式:strlen返回字符串长度(不包括'\0'),sizeof返回内存大小(包括'\0')。[^3], [^4] - 3. 参数适用性:sizeof可用于多种类型,strlen只能用于字符串。[^2] - 4. 结果单位:strlen是字符个数,sizeof是字节数。[^4] - 示例:给出一个简单例子,如char str[] = "hello"; strlen5sizeof是6(因为有'\0')。 - 总结:重申关键点。 - 相关问题:生成2-3个相关问题。 相关问题想法: 1. 在实际编程中,何时应该使用strlen而不是sizeof? 2. sizeof如何计算不同类型的大小? 3. strlen函数的安全性考虑是什么?(如缓冲区溢出) 确保回答真实可靠:基于标准C语言知识。 </think>### C语言strlen函数与sizeof运算符的区别 在C语言中,`strlen`函数`sizeof`运算符均用于处理内存大小或字符串长度,但它们在本质、功能用法上有显著差异。以下基于引用内容,我将逐步解析两者的核心区别,确保回答清晰可靠。 #### 1. **本质不同** - **`sizeof`运算符**:它是C语言的一种单目运算符(如`++`或`--`),不是函数。运算符优先级较高(2级),高于除法`/`等3级运算符。`sizeof`以字节为单位返回操作数的存储空间大小,参数可以是数组、指针、类型、对象或函数[^1][^2][^3]。 - **`strlen`函数**:它是C语言标准库提供的函数(定义在`<string.h>`头文件中),用于计算字符串的实际长度。参数必须是一个以空字符`'\0'`结尾的字符串[^1][^2][^3]。 #### 2. **计算方式不同** - **`strlen`**:计算字符串的字符个数,不包括结束符`'\0'`。例如,对于字符串`"hello"`,`strlen`返回值为5。它仅适用于字符串,且会遍历字符直到遇到`'\0'`终止符[^3][^4]。 - 公式表达:$len = \text{字符数(不含}\backslash0\text{)}$。 - **`sizeof`**:计算操作数在内存中分配的字节大小,包括字符串的结束符`'\0'`。例如,对于字符数组`char str[] = "hello"`,`sizeof(str)`返回6(5个字符 + 1个`'\0'`)。它的参数范围更广,可用于任何数据类型(如`int`、数组或结构体)[^2][^3][^4]。 - 公式表达:$size = \text{元素个数} \times \text{每个元素字节大小}$;对于字符串,$size = \text{字符数(含}\backslash0\text{)} \times \text{sizeof(char)}$(通常`sizeof(char) = 1`字节)[^4]。 #### 3. **参数适用性与结果含义** - **参数类型**: - `sizeof`:参数灵活,可以是基础类型(如`sizeof(int)`)、数组、指针或对象。计算的是编译时确定的内存分配大小[^2][^4]。 - `strlen`:参数必须是指向字符串的指针(字符数组),且以`'\0'`结尾。如果参数未正确终止,可能导致未定义行为(如缓冲区溢出)[^3][^4]。 - **结果含义**: - `strlen`返回字符个数(整数),单位是字符。 - `sizeof`返回字节数(整数),单位是字节。例如,`sizeof(int)`在32位系统中通常为4字节[^4][^5]。 #### 4. **实用示例与代码说明** 以下代码演示两者的区别(简化自引用[5]的内容): ```c #include <stdio.h> #include <string.h> int main() { char str[] = "hello"; // 字符串以'\0'结尾 printf("strlen(str) = %d\n", strlen(str)); // 输出: 5 (不包括'\0') printf("sizeof(str) = %d\n", sizeof(str)); // 输出: 6 (包括'\0',总字节大小) return 0; } ``` - 解释:`strlen`遍历字符直到`'\0'`,忽略结束符;`sizeof`获取整个数组的内存大小(包括`'\0'`)。如果参数是数组名,`sizeof`计算整个数组的大小;如果是指针,`sizeof`可能只返回指针本身的大小(如4或8字节)[^3][^5]。 #### 5. **关键区别总结** | 特征 | `strlen`函数 | `sizeof`运算符 | |--------------|----------------------------------|----------------------------------| | **本质** | 标准库函数 | 单目运算符 | | **参数限制** | 必须以`'\0'`结尾的字符串 | 任意类型(数组、指针、类型等) | | **结果内容** | 字符串实际字符数(不含`'\0'`) | 内存分配字节大小(含`'\0'`) | | **运行时** | 运行时计算(遍历字符串) | 编译时确定(静态大小) | | **安全性** | 易受缓冲区溢出风险(需检查`'\0'`)| 安全,无运行时遍历 | 在实际编程中,正确选择两者至关重要:使用`strlen`处理字符串长度(如输入验证),使用`sizeof`管理内存分配(如数组大小计算)[^1][^4][^5]。
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