从数组和指针笔试题深度理解 sizeof 和 strlen

2024-06-10 21:20

本文主要是介绍从数组和指针笔试题深度理解 sizeof 和 strlen,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

一、sizeof 和 strlen 的区别 

a.sizeof

        sizeof 计算变量所占内存内存空间大小的,单位是字节,如果操作数是类型的话,计算的是使用类型创建的变量所占内存空间的大小。sizeof 只关注占用内存空间的大小,不在乎内存中存放什么数据。

b.strlen

        strlen 是C语言库函数,功能是求字符串长度。函数原型如下:

size_t strlen ( const char * str );

        统计的是从 strlen 函数的参数 str 中这个地址开始向后, \0 之前字符串中字符的个数。
strlen 函数会一直向后找 \0 字符,直到找到为止,所以可能存在越界查找。

        具体详见:strlen - C++ Reference (cplusplus.com)

strlen(arr1)的值是未定义的,因为数组arr1中没有 '\0' ,出现越界访问,sizeof(arr2)之所以为4,这是因为字符串的隐含条件 '\0' ,故arr2数组有元素 'a' 、'b'、 'c'、 '\n'。

c.sizeof与strlen的区别

二、数组和指针笔试题解析(32位环境)

a.一维数组( int a[ ] = { 1 , 2 , 3 , 4 } )

1、

printf("%d\n",sizeof(a));

数组名在sizeof单独出现,其代表的是整个数组,此计算的是整个数组占内存空间的大小,为 4 * 4 = 16字节。

2、

printf("%d\n", sizeof(a + 0));

数组名不单独在sizeof出现,其代表首元素地址,a + 0 为首元素地址,类型为int* ,指针变量占内存大小为4字节。

3、

printf("%d\n", sizeof(*a));

数组名不单独在sizeof出现,其代表首元素地址,对其解引用,得到数组首元素,类型为int,占内存空间大小为4字节。

4、

printf("%d\n", sizeof(a[1]));

a[1]访问第一个数组元素,其类型为int,占内存空间大小为4字节。

5、

printf("%d\n", sizeof(&a));

数组名不单独在sizeof出现,其代表首元素地址,对其取地址,那仍然还是一个地址,为二级指针,类型为int**,占内层空间大小为4字节。

6、

printf("%d\n", sizeof(*&a));

数组名不单独在sizeof出现,其代表首元素地址,对其取地址又解应用,*&a == a,所以又变成了数组名单独在sizeof出现。

b.字符数组

(char arr[ ] = {'a' , 'b' , 'c' , 'd' , 'e' , 'f' })

1、

printf("%d\n", sizeof(arr));
printf("%d\n", strlen(arr));

数组名单独在sizeof内出现代表首元素地址,计算的是整个数组的大小,为 6 * 1 = 6 字节。arr作为首元素地址,意味着strlen从第一个元素开始向后统计,但arr数组中没有 '\0' ,所以统计结果未定义。

2、

printf("%d\n", sizeof(*arr));
printf("%d\n", strlen(*arr));

arr未单独出现,为数组首元素地址,对其解引用得到首元素,strlen库函数在前文中介绍已知,其参数为字符串地址,这里传参错误。

3、

printf("%d\n", sizeof(&arr[0] + 1));
printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));

arr[0] 为首元素,对其取地址再 +1 ,那么这就是第二个元素的地址喽,其类型为int*,占内存空间大小为4字节,故sizof计算为4字节,但是strlen库函数又是老问题,无论从第几个元素开始,由于没有 '\n' 结尾,结果都是未定义的。

( char arr[ ] = "abcdef" )

1、

printf("%d\n", strlen(arr));
printf("%d\n", strlen(arr + 0));

大多数情况下,数组名都代表首元素地址,除了sizeof数组名或&数组名两个例外,那么这里arr与arr + 0 都代表数组首元素地址,这一次由于字符串末尾隐含 '\0' ,所以可以成功计数,为6。这里的6不是六个字节,而是六个字符元素。

2、

printf("%d\n", sizeof(arr));

数组名单独出现于sizeof,代表整个数组,由于字符串隐含 '\0',所以数组arr实有7个字符元素,占内存空间大小为7 * 1 = 7字节。

3、

printf("%d\n", strlen(&arr));
printf("%d\n", strlen(&arr[0]));

对数组名取地址,得到的是整个数组的地址,但其值和首元素地址相同,由于没有进形指针运算,那么这里实则还是从数组首元素开始计数,为6字节;对数组首元素取地址得到数组首元素地址从数组首元素开始计数,为6字节。

c.二维数组( int a[3][4] = { 0 } )

1、

printf("%d\n", sizeof(a));

数组名单独出现于sizeof,代表整个数组,计算的是整个数组大小,占空间 3 * 4 * 4 = 48字节。

2、

printf("%d\n", sizeof(a[0]));
printf("%d\n", sizeof(a[0] + 1));

因为a为二维数组,那么a[0]就代表着第一行首元素的地址,但由于其单独出现于sizeof,计算为第一行元素总大小,为 4 * 4 = 16字节,a[0] + 1并非a[0]单独出现了,就代表第一行首元素大小,那么+1就是第一行第二个元素的地址,但由于其是一个地址,则计算结果为4字节。

3、

printf("%d\n", sizeof(a + 1));
printf("%d\n", sizeof(*(a + 1)));

因为a为二维数组,故数组名代表首元素地址,二二维数组首元素地址为第一行元素数组的地址,但是当其 +1 跳过4 * 4 = 16字节后,仍然还是个地址,作为指针变量,其占内存空间大小就为4字节,对其解引用,其效果相当于第二行元素组成元素的数组名,代表整个第二行数组,计算的是第二行数组大小,其大小为4 * 4 = 16字节。

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