（嵌入式八股）第1章 C语言(三)

1.21 sizeof与strlen的区别

虽然 sizeof 和 strlen 都可以用于计算某些类型的数据的“长度”，但它们的本质、用途和适用场景有所不同。以下是它们的主要区别：

本质区别

• sizeof()：是一个运算符，在编译时就能够得到结果。它用于计算指定数据类型或变量所占用的内存字节数。
• strlen()：是一个函数，在运行时被调用。它用于计算以 '\0'（空字符）结尾的字符串的字符个数（不包括 '\0'）。

用途区别

• sizeof()：计算变量、类型或数据结构所占用的内存空间（字节数）。适用于所有数据类型，包括基本类型（如 int、char 等）、数组、指针、结构体等。注意：sizeof 计算的是类型大小，并不是值的大小。对于数组来说，sizeof 可以返回整个数组占用的内存大小。
• strlen()：计算以 '\0' 结尾的字符串的长度，即字符串中实际字符的个数，不包括字符串的结束符 '\0'。只能用于以 '\0' 结尾的字符串（即 C 风格的字符串）。在运行时计算字符串的长度，因此需要遍历整个字符串直到遇到 '\0'。

适用范围区别

• sizeof()：可以用于任何数据类型，包括基本数据类型、指针、数组、结构体等。对于静态数组，它可以直接计算数组的大小（即整个数组占用的内存空间）。
• strlen()：只能用于C风格字符串（以 '\0' 结尾的字符数组）。计算的是字符串的字符数，并不考虑数组的总大小或内存分配。

包含结束符（'\0'）的区别

• sizeof()：计算数组或类型的大小时会包含 '\0' 结尾字符，尤其是对于字符数组。例如，sizeof("hello") 返回 6（5 个字符 + 1 个结束符）。
• strlen()：计算字符串的长度时不包含 '\0' 结束符，它只返回字符串中的实际字符数。例如，strlen("hello") 返回 5。

示例对比

使用 sizeof()：

因为数组大小为 5 个字符 + 1 个 '\0' 字符

使用 strlen()：

因为只计算字符数，不包括 '\0'

总结对比

1.22 常见的变量定义

• int a;：声明了一个名为 a 的变量，类型为 int，即它存储一个整数值。

• int *a;：声明了一个名为 a 的变量，它是一个指针，指向 int 类型的变量。即 a 存储的是一个 int 类型变量的地址。

• int **a;：声明了一个名为 a 的变量，它是一个指针，指向一个 int 类型指针。即 a 存储的是另一个指向 int 类型数据的指针的地址。

• int a[10];：声明了一个名为 a 的数组，它有 10 个元素，每个元素是 int 类型。数组大小在编译时就已经确定。

• int *a[10];：声明了一个名为 a 的数组，它有 10 个元素，每个元素是 int 类型的指针。即，a 存储的是 10 个指向 int 类型数据的指针。

• int (*a)[10];：声明了一个名为 a 的指针，它指向一个数组，该数组包含 10 个 int 类型的元素。即，a 存储的是一个数组的地址，数组大小为 10，且每个元素为 int 类型。

• int (*a)(int);：声明了一个名为 a 的指针，它指向一个函数，该函数接受一个 int 类型参数并返回一个 int 类型的结果。即，a 是一个函数指针，指向返回值为 int 且接受一个 int 类型参数的函数。

• int (*a[10])(int);：声明了一个名为 a 的数组，它包含 10 个元素，每个元素是一个指向函数的指针。这个函数接受一个 int 类型的参数，并返回 int 类型的值。即，a 是一个数组，每个元素都是一个指向返回 int 并接受一个 int 参数的函数的指针。

• 指针：用于存储其他变量的内存地址。
• 数组：用于存储多个同类型的数据元素。
• 函数指针：指向具有特定签名的函数，允许动态调用函数。
• 复杂声明：理解变量声明的顺序和括号的优先级非常重要。int *a[10] 是一个指向 int 类型的指针数组，而 int (*a)[10] 是一个指向数组的指针，数组中有 10 个 int 类型的元素。

1.23 数组名与指针的区别

数组名和指针看起来有一些相似，但它们在地址、大小、改变性和运算等方面还是存在区别。

地址

• 数组名：数组名本身是一个常量指针，指向数组的首元素。它并不是一个普通的指针变量，因此不能改变它的值（不能让数组名指向其他位置）。取数组名的地址，得到的是数组名所指元素的地址，即数组首元素的地址。

• 指针：指针是一个变量，存储一个内存地址。指针变量可以指向任意类型的对象。取指针的地址，得到的是指针变量自身的地址，而不是它所指向的内容的地址。

大小

• 数组名：数组名的大小是固定的，等于整个数组所占用的内存大小。例如，一个包含 n 个元素的数组 arr，它的大小是 n * sizeof(element)，即整个数组的大小。

• 指针：指针的大小是固定的，大小等于指针类型所占用的内存空间。对于大多数平台，指针的大小通常是 4 或 8 字节，具体取决于系统的架构（32 位或 64 位）。

改变性

• 数组名：数组名是一个常量指针，不能改变。它始终指向数组的首元素，不能被重新赋值以指向其他位置。

• 指针：指针是一个变量，可以改变其值，即指向不同的内存位置。指针可以被重新赋值指向其他对象或内存位置。

运算

• 数组名：数组名不能进行指针运算，也就是说，数组名是一个常量，不能修改它指向的元素。尽管数组名看起来像指针，实际上它并不支持指针运算。

• 指针：指针支持指针运算，包括加法、减法、递增、递减等。指针运算是通过改变指针的值来进行内存访问的。指针运算可以移动指针，使其指向不同的内存地址。

总结

1.24 简述C++有几种传值方式之间的区别

值传递（pass by value）

参数以值的方式传递给函数，函数内部对参数的修改不会影响到原始数据。函数会创建参数的副本，在函数的作用域内使用副本进行操作。常用于传递简单类型的参数。

引用传递（pass by reference）

参数以引用的方式传递给函数，函数内部对参数的修改会影响到原始数据。函数直接操作原始数据，没有创建副本。可以用于传递任意复杂类型的参数，比如对象或容器。

指针传递（pass by pointer）

参数以指针的方式传递给函数，函数内部可以通过指针来访问和修改原始数据。函数通过指针间接操作原始数据，需要注意空指针和指针的解引用。可以用于传递需要动态分配内存的参数，或者需要返回多个值的情况。

1.25 数组指针与指针数组的区别

数组指针（Pointer to an Array）

定义：