如何获取字符串数组的内存大小？

Question

我会尝试用一个例子来解释：

假设我想创建一个固定数字 3 的消息列表。

char* p_msglist[3];

此列表中的每条消息都应以固定大小存储（例如 16 个字符，因此每条消息在内存中保存 16 个字节，总共 48 个字节）。

char msg[16] = "first message";
char msg2[16] = "second message";
char msg3[16] = "third message";

在列表中指向这些消息中的每一个后，我打印了sizeof第一条消息和列表：

p_msglist[0] = msg;
p_msglist[1] = msg2;
p_msglist[2] = msg3;
printf("%lu\n", sizeof(msg));
printf("%lu\n", sizeof(p_msglist));

输出：

16  //size of msg is ok. 
24

我知道一个 char 指针 包含 8 个字节，我们的消息列表用 3 个元素初始化，最后一行打印出 24。我想问：

• 有没有办法让我的列表包含3*16=48 字节。试图问：我可以确定我的列表在内存中包含 48 个字节吗？

• 如果我想分配内存（malloc 等），我应该关心列表的指针和列表本身（24 字节 + 48 字节）吗？

提前致谢。

Answer 1

第一个问题的答案是否定的。您无法从指针本身获取大小。

这取决于：-

1. 如果你想分配那些char*，那么你需要考虑。

2. 如果您确定拥有 3 个char* 就足够了，那么您无需考虑no。

但在这两种情况下，您都需要分配内存来存储字符串。例如，您将在此处分配用于存储 16 个字符的空间。

（或简单地将其分配给某个字符串文字）。

Answer 2

您对指针数组的工作方式有一个非常基本的误解。它持有指向内存的指针，而不是内存本身。 （它不能这样做，因为在您声明 p_msglist 时，消息的大小还不知道。）

char* p_msglist[3];

这是一个由三个指针组成的数组。这些指针中的每一个都表示一个地址。地址通常（但不是在每个硬件上）都是 32 位或 64 位大的；分别是 4 或 8 个字节。

您正在使用 64 位机器，因此您的三个指针数组是 3 x 8 = 24 字节。

现在进入重点：

三个指针中的每一个都可以指向不同的地址。 没有必要也不能保证你的三个消息在内存中甚至彼此靠近。指向消息的内存不包含在sizeof p_msglist 中——也不应该，真的。

如果你想malloc 整个p_msglist 的内存和消息，你必须：

• 为p_msglist分配24个字节；那么
• 分别为每条消息分配 16 个字节，并将该消息的地址分别存储在 p_msglist 的元素中。

当再次释放内存时，您必须在每条消息上调用free()（即free( p_msglist[0] )、free( p_msglist[1] )、free( p_msglist[2] )），和free( p_msglist )本身。 （重要提示：首先释放消息，然后释放数组。反之则为未定义行为。）

如果要确保消息在内存中是连续的，则需要为消息分配 3 * 16 = 48 个字节（假设将其存储在 msg_mem 中），并将 msg_mem 存储在 @987654335 中@，将msg_mem + 16 存储在p_msglist[1] 中，并将msg_mem + 32 存储在p_msglist[2] 中。

当释放那个时，你不能在单个消息上调用free()，只能在p_msglist[0]（和p_msglist，如果你为此分配了内存）动态）。您只能在之前从分配函数之一获得的相同地址上调用 free()。

如果您希望消息 和 p_msglist 在连续和分配的内存中，则必须分配 48 + 24 = 72 字节的内存 (sizeof( p_msglist ) + sizeof( msg ) + sizeof( msg2 ) + sizeof( msg3 ))... 和当然仅限之后free( p_msglist )。

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如果你不想malloc内存并且仍然希望内存在一个块中，你可以声明...

char p_msglist[3][16] = { { "first message" }, { "second message" }, { "third message" } };

这将分配一个 3 x 16 字符的二维数组，并按指示初始化它们。然而，这当然只是一个 local 对象，它像任何其他局部变量一样超出范围（与动态分配的内存相反，它在free()d 之前一直有效）。

关于后一种构造的“有趣”之处在于，因为 p_msglist 是一个“直接”二维数组，而不是保存三个指向 individual 数组的指针，所以 sizeof p_msglist 在这种情况下是，实际上，3 x 16 = 48...