我个人一直比较喜欢 C 这门编程语言,大学的时候学习了单片机,刚开始学的时候一脸懵逼,特别是那个汇编语言学得简直让人怀疑人生。后面开始接触使用 C 语言编写单片机程序,然后就这么一直爱着它了。平时工作中用到的 C 编程语言不算多,但是我一直没有放弃它,而是在默默的学习它、研究它,人吗怎得有个小爱好吧?!
C 字符串
在 C 语言中,字符串实际上是使用字符 '\0'
终止的一维字符数组。
以下几种方式表示的都是 C 字符串的正确表达方式。
// 要以 '\0' 结尾
char greeting[6] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};
// 要以 '\0' 结尾
char greeting[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};
// 默认会在末尾增加'\0'
char greeting[] = {"Hello"};
// 上面的简写形式
char greeting[] = "Hello";
// 默认会在末尾增加'\0'
char *greeting = "Hello";
看下面另外一种声明方式:
char greeting[] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o'};
printf("greeting: %s\n", greeting);
输出结果:
greeting: hello\376
这个结果在不同编译器下面可能还会不一样,总之输出都不是我们想要的结果。这种方式创建的字符串没有 '\0'
,不算是真正的 C 字符串,所以建议大家在声明 C 字符串的时候使用字符指针(char *)的方式。
string.h
里面声明了很多关于操作 C 字符串的库函数。
字符串长度
这里在说计算字符串长度的前提是字符编码都是按照UTF-8(中文占用3个字节,英文占用1个字节)的编码形式为前提的。我们先来看下面这个例子,如下:
char *greeting1 = "hello";
char greeting2[] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o'};
char greeting3[] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};
char greeting4[] = "hello";
printf("greeting1 sizeOf: %ld, strlen: %ld\n", sizeof(greeting1), strlen(greeting1));
printf("greeting2 sizeOf: %ld, strlen: %ld\n", sizeof(greeting2), strlen(greeting2));
printf("greeting3 sizeOf: %ld, strlen: %ld\n", sizeof(greeting3), strlen(greeting3));
printf("greeting4 sizeOf: %ld, strlen: %ld\n", sizeof(greeting4), strlen(greeting4));
如果你能说出上面 printf
的结果,基本上关于计算字符串长度的问题就迎刃而解了。
按照 UTF-8 编码,上面例子的输出结果如下所示:
greeting1 sizeOf: 8, strlen: 5
greeting2 sizeOf: 5, strlen: 7
greeting3 sizeOf: 6, strlen: 5
greeting4 sizeOf: 6, strlen: 5
如果输出结果令你无法相信,可以选择继续往下看或者你自己写代码试试。
sizeof、strlen
在 linux.die 可以查到 strlen 的说明,如下:
Synopsis:
#include <string.h>
size_t strlen(const char *s);
Description:
The strlen() function calculates the length of the string s, excluding the terminating null byte (aq\0aq).
Return Value:
The strlen() function returns the number of bytes in the string s.
函数 strlen
返回字符串里的字符数,不包括终止字符 '\0'
,这里注意 strlen
是一个 C 的函数,而 sizeof
只是一个操作符。
我们知道,sizeof
操作符的参数可以是数组、指针、类型、对象、函数等,函数 strlen
的参数只能是字符串。
对于 sizeof
, 其参数不同时,其返回的值也不一样,如下:
1、数组:编译时分配的数组空间大小; 2、指针:存储该指针所用的空间大小(32位机器上是4,64位机器上是8); 3、类型:该类型所占的空间大小; 4、对象:对象的实际占用空间大小(这个指的是在 C++ 中); 5、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 类型;
那我们再回头看看上面的例子,我把要说明的写在注释上面了。
// 注意这里是指针
char *greeting1 = "hello";
// 没有结束符 '\0',其 strlen 结果不确定
char greeting2[] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o'};
char greeting3[] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};
char greeting4[] = "hello";
/* 结果是 8、5 */
/* greeting1是指针,sizeOf计算的是其存储该指针所用的空间大小,因为我使用的是64位 macOS,所以输出是8 */
/*strlen 计算的是字符个数但是不包括结束符 '\0'*/
printf("greeting1 sizeOf: %ld, strlen: %ld\n", sizeof(greeting1), strlen(greeting1));
/* 结果是 5、7 */
/* sizeof 计算的是编译时分配的数组空间大小,这里是5 */
/* greeting2没有结束符,strlen 的计算结果不确定 */
printf("greeting2 sizeOf: %ld, strlen: %ld\n", sizeof(greeting2), strlen(greeting2));
/* 结果是 6、5 */
/* sizeof 计算的是编译时分配的数组空间大小,这里是6,因为多了结束符 */
/*strlen 计算的是字符个数但是不包括结束符 '\0'*/
printf("greeting3 sizeOf: %ld, strlen: %ld\n", sizeof(greeting3), strlen(greeting3));
/* 结果是 6、5,这里类似上面的情况,不再赘述 */
printf("greeting4 sizeOf: %ld, strlen: %ld\n", sizeof(greeting4), strlen(greeting4));
小结:
1、sizeof
是一个操作符,而 strlen
是 C 语言的库函数。
2、sizeof
的参数可以是任意数据类型或者表达式,而 strlen
只能以结尾为 '\0'
的字符串作参数。
3、sizeof
的结果在编译时就计算出了,而 strlen
必须在运行时才能计算出来。
4、sizeof
计算数据类型占内存的大小,strlen
计算字符串实际长度,要记住 strlen
计算出来的结果不包括结束符 '\0'
。
5、sizeof
反应的并非真实字符串长度而是所占空间大小,所以memset
初始化字符串的时候用 sizeof
较好。
6、系统函数返回值是 char *
(字符指针)类型的会在末尾加上结束符 '\0'
。
7、无论是 sizeof
还是 strlen
计算结果的单位都是字节。
我们还需要注意一点,strlen
函数,当数组名作为参数传入时,实际上数组就退化成指针了。举个例子,如下图所示:

探索无止境
在文章的开始,我给出了几种 C 字符串的正确表达方式,那我们再来看另外一种。
char greeting[4] = "blog";
这种方式看起来好像很完美的样子,其实是不对的,写个例子给大家,如下:
int main(int argc, const char *argv[])
{
char greeting[4] = "blog";
size_t len = strlen(greeting);
printf("greeting len: %ld\n", len);
printf("greeting: %s\n", greeting);
return 0;
}
编译运行,结果如下:
greeting len: 10
greeting: blog\330\365\277\357\376
苍天呀,这结果让人无语。。。
对于 char greeting[4] = "blog"
其实是定义一个长度为 4 的字符数组,但是字符串 "blog"
实际是要包括结束符 \0
的,也就是说下面的代码
char greeting[4] = "blog";
本质和下面代码是一样的,如下:
char greeting[] = {'b', 'l', 'o', 'g'};
显然是不正确的,那我们修改一下代码,如下:
int main(int argc, const char *argv[])
{
// 注意这里是 5
char greeting[5] = "blog";
size_t len = strlen(greeting);
printf("greeting len: %ld\n", len);
printf("greeting: %s\n", greeting);
return 0;
}
或者这样写:
int main(int argc, const char *argv[])
{
// 这里干脆不要写数字
char greeting[] = "blog";
size_t len = strlen(greeting);
printf("greeting len: %ld\n", len);
printf("greeting: %s\n", greeting);
return 0;
}
这样修改后,再编译运行结果就对了,如下:
greeting len: 4
greeting: blog
我们知道的东西是有限的,我们不知道的东西则是无穷的。
