C語言中sizeof與strlen區別

C語言中sizeof 與strlen 區別
一.本質區別
 
sizeof 和strlen 有本質上的區別。sizeof 是C 語言的一種單目運算符，如++、--等，並不是函數，sizeof 的優先級為2 級，比/、% 等3 級運算符優先級高，sizeof
以字節的形式給出操作數的存儲空間的大小。而 strlen 是一個函數，是由 C 語言
的標准庫提供的。strlen 計算的  是字符串的長度。
 
二.使用區別
 
1.sizeof
 
sizeof 的操作數可以是數據類型、函數、變量，表達式使用方式為：
 
（1）數據類型
 
sizeof  （type ）
 
例如我們要計算一個int 型數據的存儲空間可以用： sizeof （int）。需要注意的是
sizeof 的操作數是數據類型時要加括號。其數值大小為該數據類型所占的存儲空
間的字節數。
 
（2）變量
 
sizeof（變量名）
 
如果定義 int a  ，可以使用 sizeof  （a ）計算a 變量占據的存儲空間。具體大小
與a 的類型有關。
 
注意：由於sizeof 是操作符sizeof a或sizeof  （a ）都可以。（可以不使用括號），
如果操作數是數組名則給出數組所占用內存的字節數。如果數組名做函數的參數
傳遞時退化為指針。
 
（3）表達式
 
sizeof  （表達式）
 
sizeof 可以對一個表達式求值，編譯器根據表達式的最終結果類型來確定大小，
一般不會對表達式進行計算。例如：sizeof（1+1.5）
 
（4）函數調用
                  
 
sizeof（函數名（））
 
sizeof 也可以對一個函數調用求值，其結果是函數返回類型的大小，函數並不會
被調用，舉例來說定義如下函數：
 
int myprint （）
{
    printf（“hello\n” ）；
    return 0;
}
 
int main()
{
  printf(“%d”,sizeof(mypaint()));
  return 0;
}
結果只打印函數返回類型的sizeof 值，並沒有打印hello說明函數myprint並沒有
調用。
 
C99 標准規定，函數、不能確定類型的表達式以及位域（bit-field）成員不能被
計算sizeof 值，即下面這些寫法都是錯誤的：
如：sizeof（myprint）（注意 sizeof（myprint（）是可以的））
或者sizeof 一個void 返回類型的函數如：
void foo () { }
sizeof( foo () );
       以及位域：
struct S
{
unsigned int f1 : 1;
unsigned int f2 : 5;
unsigned int f3 : 12;
};
sizeof( S.f1 );
 
2.strlen
 
strlen 的應用則不像 sizeof 那么廣泛，strlen 的參數必須是char * 的指針，如果用
strlen 計算數據類型 strlen（int）這種用法是錯誤的。strlen 的計算必須依賴字符
序列中的’\0’ 字符，strlen  就是通過判斷是否遇到’\0’ 來判斷字符序列是否結束
的。
它的計算原理類似於下面的兩條語句
while（*p！=’\0’）
      length++
 
strlen 的用法：分為以下幾種參數
 
（1）char *  指針
        
strlen（指針名）
 
如果參數是指針則計算該指針指向字符序列的長度。（以’\0’ 作為判斷標志）例如：
 
定義char *p=“hello world”；strlen（p）=11，而 sizeof  （p）=4。可以看到 strlen
計算的是指針指向的字符串的長度而sizeof 計算的是指針本身所占用的內存空
間的大小。
 
（2）數組
 
strlen（數組名）
 
如果參數是數組的話，實際傳遞的是一個指針，strlen 會按照上面處理指針的模
式處理該數組。
 
我們可以看下面的例子：
          
char a[]=”hh”;
            strlen(a);
 
很顯然strlen 的結果是2。但是如果數組是這樣賦值的呢？
          
char a[]={‘h’，’h’};
            strlen(a);
 
那么現在strlen（a ）的結果又是多少呢？這個數就不一定了，原因是 strlen 會去
計算a 地址開始的字符串的長度，由於前一種賦值方式會將hh以字  符串的形式
賦值給數組會將字符串結束符’\0’ 一同賦值，這時strlen 就會檢查到結束符停止
計算，而第二種復值方式是以單個字符的形式賦值沒有結束  符’\0’, 這時我們用
sizeof 得到的結果是正常的，而用 strlen 由於找不到結束符，會繼續的計算直到
找到結束符為止。所以這個數是不確定.

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One example

 

#define PATH_TMP             "12345"

static void test_sizeof_strlen() {

    char *msg = "12345";
    printf("sizeof(msg)---%d\n" , sizeof(msg));
    printf("strlen(msg)---%d\n" , strlen(msg));

    char array[] = "12345";
    printf("sizeof(array)---%d\n" , sizeof(array));
    printf("strlen(array)---%d\n" , strlen(array));

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

}

The output result:

sizeof(msg)---4
strlen(msg)---5
sizeof(array)---6
strlen(array)---5
sizeof(PATH_TMP)---6
strlen(PATH_TMP)---5

 

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一、sizeof的概念
　　sizeof是C語言的一種單目操作符，如C語言的其他操作符++、--等。

它並不是函數。

sizeof操作符以字節形式給出了其操作數的存儲大小。

操作數可以是一個表達式或括在括號內的類型名。

操作數的存儲大小由操作數的類型決定。　
二、sizeof的使用方法
　　1、用於數據類型　
　　sizeof使用形式: sizeof(type) 　　數據類型必須用括號括住: sizeof(int)
　　2、用於變量　
　　sizeof使用形式: sizeof(var_name) 或 sizeof　var_name　 　　變量名可以不用括號括住.如sizeof (var_name)，sizeof　var_name等都是正確形式

帶括號的用法更普遍，大多數程序員采用這種形式。　
　　注意：sizeof操作符不能用於函數類型，不完全類型或位字段。

不完全類型指具有未知存儲大小的數據類型，

如未知存儲大小的數組類型、未知內容的結構或聯合類型、void類型等。　 　　例如: sizeof(max) -- 若此時變量max定義為int　max();

sizeof(char_v)　 --若此時char_v定義為char　char_v[MAX]且MAX未知，

sizeof(void)

以上都是不正確形式。　
三、sizeof的結果(以下結果都是在Linux v2.6 gcc v4獲取)
　　sizeof操作符的結果類型是size_t

它在頭文件中定義為: typedef unsigned int size_t;

該類型保證能容納實現所建立的最大對象的字節大小.
　　1、ANSI　C正式規定字符類型為1字節。　 sizeof(char) = 1;

sizeof(unsigned char) = 1;

sizeof(signed char) = 1; 　　 　　2、其他類型在ANSI　C中沒有具體規定，大小依賴於實現。

　 sizeof(int) = 4;

sizeof(unsigned int) = 4;

sizeof(short int) = 2;

sizeof(unsigned short) = 2;

sizeof(long int) = 4;

sizeof(unsigned long) = 4;

sizeof(float) = 4;

sizeof(double) = 8;

sizeof(long double) = 12;

　　3、當操作數是指針時，sizeof依賴於編譯器。

 

Microsoft　C/C++7.0中，near類指針字節數為2，far、huge類指針字節數為4。

一般Unix/Linux的指針字節數為4。　

例如: char *p; //Linux中

sizeof(p) = 4;
　　4、當操作數具有數組類型時，其結果是數組的總字節數。

 

例如: char a[5];

int b[5];

sizeof(a) = 5;

sizeof(b) = 20;

 

5、當操作數是具體的字符串或者數值時，會根據具體的類型進行相應轉化。

 

例如: sizeof(8) = 4; //自動轉化為int類型

sizeof(8.8) = 8; //自動轉化為double類型，注意，不是float類型

sizeof("ab") = 3 //自動轉化為數組類型，

//長度是4，不是3，因為加上了最后的'\n'符

//有資料說，會自動轉化為指針類型(Linux為4)

//可能和操作系統與編譯器有關系

　　6、當操作數是聯合類型時，sizeof是其最大字節成員的字節數。

當操作數是結構類型時，sizeof是其成員類型的總字節數，包括補充字節在內。　

 

還是讓我們拿例子來說話:

union u{ //對union來說

char c;

double d;

}u;

sizeof(u) = max(sizeof(c),sizeof(d)) = sizeof(1,8) = 8;

　　struct a{ //對struct來說

char　b;　

double　x;

}a; 　　在Linux上: sizeof(a) = 12;

而一般sizeof(char) + sizeof(double) = 9; 　　這是因為編譯器在考慮對齊問題時，在結構中插入空位以控制各成員對象的地址對齊。

但如果全對齊的話，sizeof(a) = 16, 這是因為b被放到偏移量為0的地址，占1個字節；

在存放x時，double類型長度為8，需要放到能被8整除的偏移量上，這時候需要補7個空字節，

達到8個，這時候偏移量為8，放上x后長度為16。

在此例中，所有的結構成員都要放在被4整除的地址(Linux的存放方式)，這里補3個字節，所以為12。
　　7、當操作數是函數中的數組形參或函數類型的形參:

 

sizeof給出其指針的大小，Linux中值為4。
四、sizeof與其他操作符的關系
　　sizeof的優先級為2級，比/、%等3級運算符優先級高。

它可以與其他操作符一起組成表達式:

例如: int i = 10;

i * sizeof(int);

五、sizeof的主要用途
　　1、主要用途是與存儲分配和I/O系統那樣的例程進行通信。

 

例如: void　*malloc(size_t　size); 　　 size_t　fread(void　*ptr, size_t　size, size_t　nmemb, FILE　*　stream);　
　　2、另一個的主要用途是計算數組中元素的個數。

 

例如: void　*memset(void　*s, int　c, sizeof(s));　

 

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sizeof和strlen的區別

例1：char ss[100]=”0123456789”;

             Sizeof(ss)結果為100，ss表示在內存中預分配的大小，100*1；

             Strlent(ss)結果為10，它的內部實現是用一個循環計算字符串的長度，直到”\0”為止。

例2：int ss[100]=”0123456789”;

             Sizeof(ss)結果為400，ss表示在內存中的大小，100*4；

             Strlen(ss)錯誤，strlen的參數只能是char*，且必須是以”\0”結尾的。

總結sizeof和strlen的區別

⒈sizeof操作符的結果類型是size_t，它在頭文件中的typedef為unsigned int 類型。該類型保證能容納實現所建立的最大對象的字節大小。

⒉sizeof是運算符，strlen是函數。

⒊sizeof可以用類型做參數，strlen只能用char*做參數，且必須是以”\0”結尾的。sizeof還可以用函數做參數，比如：            short f();          

printf(“%d\n”,sizeof(f()));

輸出的結果是sizeof(short)，即2。

⒋數組做sizeof的參數不退化，傳遞給strlen就退化為指針。

⒌大部分編譯程序在編譯的時候就把sizeof計算過了，是類型或是變量的長度。這就是sizeof(x)可以用來定義數組位數的原因。

                                                                        char str[20]=”0123456789”;

                                                                        int a=strlen(satr);            //a=10;

                                                                        int b=sizeof(str);            //b=20;

⒍strlen的結果要在運行的時候才能計算出來，用來計算字符串的長度，而不是類型占內存的大小。

⒎sizeof后如果是類型必須加括號，如果是變量名可以不加括號。這是因為sizeof是個操作符而不是函數。

⒏當使用一個結構類型或變量時，sizeof返回實際的大小。當使用一靜態的空間數組時，sizeof返回全部數組的尺寸。Sizeof操作符不能返回被動態分配的數組或外部的數組的尺寸。

⒐數組作為參數傳給函數時傳得是指針而不是數組，傳遞的是數組的首地址。在C++里傳遞數組永遠都是傳遞指向數組首元素的指針，編譯器不知道數組的大小，如果想在函數內知道數組的大小需要在函數里面用memcpy將數組復制出來，長度由另一個形參傳禁區。

⒑計算結構變量的大小就必須討論數據對其問題。

⒒sizeof操作符不能用於函數類型，不完全類型或位字段。不完全類型指具有未知存儲大小數據的數據類型，如未知存儲大小的數組類型，未知內容的結構或聯合類型，void類型等。

 

Sizeof的使用場合

首先要明確sizeof不是函數，也不是一元運算符，它是個類似宏定義的特殊關鍵字，sizeof()。括號內的內容在編譯過程中是不被編譯的，而是被替代類型，如int a=8;  sizeof(a)。在編譯過程中，不管a的值是什么，知識被替換成類型sizeof(int)，結果為4。如果sizeof(a=6)呢？也是一樣地轉換成a的類型，但是要注意，因為a=6是不被編譯的，所以執行sizeof(a=6)后，a的值還是8，是不變的。

①     sizeof操作符的一個主要用途是與存儲分配和I/O系統那樣的例程進行通信。例如：

void *malloc(sizex_t size),

size_t fread(void * ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE * stream)

②     用它可以看看某種類型的對象在內存中所占的單元。例如：

void * memset(void * s, int c, sizeof(s))

③在動態分配一對象時，可以讓系統知道要分配多少內存。

④便於一些類型的擴充。在Windows中有很多結構類型就有一個專門的字段用來存放該類型的字節大小。

⑤由於操作數的字節數在實現時可能出現變化，建議在涉及操作數字節大小時用sizeof代替常量計算。

⑥如果操作數是函數中的數組形參或函數類型的形參，sizeof給出其指針的大小。

 

結論：

①     unsigned影響的知識最高位bit的意義(正/負)，數據長度是不會被改變的，所以：

sizeof(unsigned int) == sizeof(int);

②     自定義類型的sizeof取值等同於它的類型原形。如：

typedef short WORD;

sizeof(short) == sizeof(WORD);

③     對函數使用sizeof，在編譯階段會被函數返回值的類型取代。如：

int f1() {return 0;}

cout<<sizeof(f1())<<endl;     //f1()返回值為int，因此會被認為是int。

④     只要是指針，大小就是4。如：

cout<<sizeof(string*)<<endl; //4

⑤數組的大小是各維數的乘積×數組元素的大小。