从数组和指针笔试题深度理解 sizeof 和 strlen

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。