数组的sizeof和strlen运算

本文详细解析了一维和二维数组的创建及各种运算操作,包括数组大小的计算、地址运算以及字符数组的特殊处理等内容,并通过具体实例帮助理解。

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数组的创建方式:
type_t     arr-name     [const-n];
type_t 是指数组的元素类型
const_n是一个常量表达式,用来指定数组大小
有关数组的运算:
//一维数组
#include<stdio.h>
#include<Windows.h>
int main()
{
	int a[] = {1,2,3,4};
	printf("%d\n",sizeof(a));//16
    //a表示整个数组,求的是整个数组大小
	printf("%d\n",sizeof(a+0));//4
    //a表示首元素地址,长度为4个字节
	printf("%d\n",sizeof(*a));//4
    //a是首元素地址,对地址解引用表示首元素,首元素是整型,4个字节
	printf("%d\n", sizeof(a+1));//4
    //a是首元素地址,a+1表示第二个元素地址,4个字节
	printf("%d\n", sizeof(a[1]));//4
    //表示第二个元素,是整型,4个字节
	printf("%d\n", sizeof(&a));//4
    //&a取出的是整个数组的地址,地址是4个字节
	printf("%d\n", sizeof(*&a));//16
   //数组地址解引用,代表整个数组,16个字节
	printf("%d\n", sizeof(&a+1));//4
   //4后面的数组的地址,4个字节
	printf("%d\n", sizeof(&a[0]));//4
   //第一个元素的地址,4个字节
	printf("%d\n", sizeof(&a[0+1]));//4
   //第二个元素地址,4个字节
	system("pause");
	return 0;
}

//字符数组
#include<stdio.h>
#include<Windows.h>
#include<string.h>
int main()
{ 
	char arr[] = { 'a','b','c','d','e', 'f'};
	printf("%d\n", sizeof(arr));//6
    //arr表示整个数组,一共6个元素每个元素一个字符
	printf("%d\n", sizeof(arr + 0));//4
    //首元素地址,4个字节
	printf("%d\n", sizeof(*arr));// 1
    //对首元素地址解引用表示首元素,首元素是1个字节
	printf("%d\n", sizeof(arr[1]));//1
    //求第2个元素的大小,1个字节
	printf("%d\n", sizeof(&arr));//4
   //&arr取出的是整个数组的地址,4个字节
 	printf("%d\n", sizeof(&arr + 1));//4
   //‘f'后面的数组的地址,4个字节
	printf("%d\n", sizeof(&arr[0]+1));//4
   //第2个元素地址,4个字节
//strlen()求字符串长度的函数,在遇到'\0'时停止,函数值为字符串中实际长度(不包括'\0')
	printf("%d\n", strlen(arr));//随机值
	//表示从'a’向后数,没有'\0'不会停止
	printf("%d\n", strlen(arr + 0)); //随机值
	//表示从'a’向后数,没有'\0'不会停止
	//printf("%d\n", strlen(*arr));//错误代码
	//strlen()正确求取传的是地址,*arr表示’a’,传的是a的ASCII码值
	//printf("%d\n", strlen(arr[1]));//错误代码
	//arr[1]表示’b’传的是b的ASCII码值
	printf("%d\n", strlen(&arr));//随机值
	//&arr表示从'a’向后数,没有'\0'不会停止
	printf("%d\n", strlen(&arr + 1));//随机值
	//&arr + 1表示从'f’向后数,没有'\0'不会停止
	printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));//随机值
	//&arr[0] + 1)表示从'b’向后数,没有'\0'不会停止

	char arr[] = "abcdef";
	printf("%d\n", sizeof(arr));//7
	//arr表示整个数组,隐含'\0',一共7个元素,元素是char型长度为1个字节,7个字节
	printf("%d\n", sizeof(arr + 0));//4
	//表示首元素地址,4个字节
	printf("%d\n", sizeof(*arr));//1
	//对首元素地址解引用表示首元素,首元素是char型,1个字节
	printf("%d\n", sizeof(arr[1]));//1
	//求第2个元素的大小,1个字节
	printf("%d\n", sizeof(&arr));//4
	//&arr取出的是整个数组的地址,4个字节
	printf("%d\n", sizeof(&arr + 1));//4
	//‘f'后面的数组的地址,4个字节
	printf("%d\n", sizeof(&arr[0] + 1));//4
	//第2个元素地址,4个字节

	printf("%d\n", strlen(arr));//6
	//表示从'a’向后数,遇到'\0'停止,一共6个元素
	printf("%d\n", strlen(arr + 0));//6
	//表示从'a’向后数,遇到'\0'停止,一共6个元素
	//printf("%d\n", strlen(*arr));//错误代码
	//arr表示’a’传的是a的ASCII码值
	//printf("%d\n", strlen(arr[1]));//错误代码
	//arr[1]表示’b’传的是b的ASCII码值
	printf("%d\n", strlen(&arr));//6
	//表示从'a’向后数,遇到'\0'停止,一共6个元素
	printf("%d\n", strlen(&arr + 1));//随机值
	//表示从'\0’向后数,不知道有几个元素
	printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));//5
	//表示从'b’向后数,遇到'\0'停止,一共5个元素
	char *p = "abcdef";
	printf("%d\n", sizeof(p));//4
	//p是指针变量,指针变量是4个字节
	printf("%d\n", sizeof(p + 1));//4
	//b的地址,4个字节
	printf("%d\n", sizeof(*p));//1
	//p是a的地址,解引用表示访问a,1个字节
	printf("%d\n", sizeof(p[0]));//1
	//表示首元素,1个字节
	printf("%d\n", sizeof(&p));//4
	//&p是一个地址,取出的是p的地址
	printf("%d\n", sizeof(&p + 1));//4
	//&p+1是一个地址,取出的是p后面的地址
	printf("%d\n", sizeof(&p[0] + 1));//4
	//&p[0]表示a的地址,加1表示b的地址,4个地址

	printf("%d\n", strlen(p));//6
	//从a的地址开始向后数,6个字节
	printf("%d\n", strlen(p + 1));//5
	//从b的地址开始向后数,5个字节
	//printf("%d\n", strlen(*p));//error
	//*p表示’a’传的是a的ASCII码值
	//printf("%d\n", strlen(p[0]));//error
	//p[0]表示’a’传的是a的ASCII码值
	printf("%d\n", strlen(&p));//随机值
	//&p从p向后数,不知道p存的地址
	printf("%d\n", strlen(&p + 1));//随机值
	//跳过p,从p的后面向后数,不知道地址
	printf("%d\n", strlen(&p[0] + 1));//5
	// &p[0]表示a,加1表示b,从b开始向后数,5个字节
	system("pause");
	return 0;
}

#include<stdio.h>
#include<Windows.h>
int main()
{
	//二维数组
	int a[3][4] = { 0 };
	printf("%d\n", sizeof(a));//48
	//a表示整个数组,a是int型,4个字节,一共12个元素,48字节
	printf("%d\n", sizeof(a[0][0]));//4
	//第1行第1个元素,4个字节
	printf("%d\n", sizeof(a[0]));//16
	//a[0]第1行的数组名,求的第1行的总大小,16字节
	printf("%d\n", sizeof(a[0]+1));//4
	//第1行第2个元素的地址
	printf("%d\n", sizeof(a+1));//4
	//a是第1行的地址,a+1是第2行的地址
	printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));//4
	//&a[0]取出的是第1行的地址,加1是第2行的地址
	printf("%d\n", sizeof(*a));//16
	//第1行元素的大小
	printf("%d\n", sizeof(a[3]));//16
	//只是表示第4行元素
	//注意sizeof()内部表达式不参与运算
	system("pause");
	return 0;
}
数组名代表整个数组的时候只有两种情况:
sizeof(数组名),这里的数组名表示整个数组;
&数组名这里的数组名表示整个数组

<think>嗯,用户想了解sizeof运算strlen函数在C/C++中的区别使用场景。我需要先回顾一下这两个的基本概念,然后比较它们的区别,再举例子说明使用场景。 首先,sizeof运算符,而strlen是函数。这点很重要,因为运算符在编译时就能确定结果,而函数需要在运行时计算。比如sizeof的参数可以是类型或者变量,而strlen只能接受以'\0'结尾的字符串。 然后,它们的功能不同。sizeof计算的是数据类型或变量占用的内存大小,单位是字节。比如对于数组sizeof计算整个数组的大小,而strlen计算字符串的实际长度,直到遇到'\0'为止。例如,char arr[] = "hello"; sizeof(arr)会是6,包括末尾的'\0',而strlen(arr)是5。 另外,处理数组时要注意数组作为参数传递的情况。当数组传递给函数时,会退化为指针,这时候sizeof得到的是指针的大小,而不是整个数组的大小。而strlen在这种情况下仍然会计算字符串长度,但需要确保字符串正确以'\0'结尾,否则可能出错。 用户提供的引用里提到,比如引用[1]说sizeof的参数可以是类型或变量,而strlen只能是字符串。引用[3]中的例子展示了不同数组的情况,比如arr2arr3的sizeof结果不同,因为arr3没有'\0'。这些例子需要整合到回答中。 还要注意指针的情况,比如char *ss = "0123456789"; sizeof(ss)在32位系统是4,而strlen(ss)是10。这里需要解释指针大小字符串长度的区别。 使用场景方面,sizeof常用于内存分配,比如malloc时计算结构体的大小。而strlen用于获取字符串的实际长度,比如处理用户输入或字符串操作时。 另外,用户可能存在的误区是混淆两者的用途,比如用sizeof来获取字符串长度,但结果可能包含'\0'或者数组总大小,导致错误。需要强调这一点,并提供正确用法的例子。 最后,生成相关问题时要考虑用户可能的进一步疑问,比如如何安全使用strlen,或者如何处理非字符串的字符数组,以及性能上的差异等。</think>### sizeof运算符与strlen函数的区别与使用场景 #### 一、基本定义与核心差异 1. **本质区别** - $sizeof$ 是**编译时运算符**,用于计算数据类型或变量占用的内存字节数,参数可以是类型或变量[^1] - $strlen$ 是**运行时函数**,用于计算以'\0'结尾的字符串实际长度,参数必须是字符串指针[^3] 2. **关键特性对比** | 特性 | sizeof | strlen | |--------------------|-------------------------|-------------------------| | 执行时机 | 编译时计算结果 | 运行时计算结果 | | 参数类型 | 支持类型/变量 | 仅支持字符串指针 | | 处理'\0'字符 | 包含'\0'的计算 | 停止于'\0'前 | | 数组退化 | 数组参数不退化[^1] | 数组参数退化为指针[^1] | #### 二、典型场景分析 1. **数组处理示例** ```c char arr1[] = "hello"; // sizeof(arr1)=6, strlen(arr1)=5 char arr2[] = {'h','e','l'}; // sizeof(arr2)=3, strlen(arr2)=随机值(未遇'\0') ``` - $sizeof$ 计算数组总内存:含'\0'的字符串长度+1 - $strlen$ 依赖'\0'终止符,未定义行为可能导致越界访问[^3] 2. **指针场景对比** ```c char *ptr = "0123456789"; // sizeof(ptr)=4/8(指针大小),strlen(ptr)=10 char arr[] = "0123456789"; // sizeof(arr)=11(数组总空间),strlen(arr)=10 ``` - 指针的$sizeof$返回指针本身占用空间,与目标数据无关[^4] #### 三、使用场景指南 1. **优先使用sizeof的场景** - 内存分配:`malloc(sizeof(struct MyStruct))` - 类型安全校验:`static_assert(sizeof(int) == 4)` - 数组维度计算:`int len = sizeof(arr)/sizeof(arr[0])` 2. **必须使用strlen的场景** - 用户输入处理:`scanf("%s", buf); int len = strlen(buf)` - 字符串操作:`memcpy(dest, src, strlen(src)+1)` - 网络协议解析:计算报文头中字符串字段长度 #### 四、易错点警示 1. **字符数组陷阱** ```c char buf[10] = "abc"; int real_len = strlen(buf); // 正确:3 int mem_size = sizeof(buf); // 正确:10 ``` - 混淆两者会导致内存分配错误或缓冲区溢出 2. **结构体对齐问题** ```c struct { char c; int i; } s; printf("%zu", sizeof(s)); // 输出8(4字节对齐)而非5 ``` - $sizeof$ 包含结构体填充字节,不可用于精确成员偏移计算 3. **函数参数退化问题** ```c void func(char param[100]) { sizeof(param); // 返回指针大小(4/8字节) } ```
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