C語言基礎面試題詳解：sizeof、malloc、strcmp 與基本類型大小

題目回顧

sizeof、malloc、strcmp 是執行什麼的
long char float 占幾個字節

逐項深度解析

1. sizeof — 編譯期運算符（非函數）

• 功能：獲取**類型或表達式在內存中佔用的字節數**（類型為 size_t）。
• 特點：**編譯期計算**（除 VLA 外），不產生運行時代碼，零開銷。
• 用法：
  • sizeof(int) — 類型需加括號
  • sizeof a — 變量/表達式可不加括號
  • sizeof arr — 數組名**不退化**，得整個數組大小（區別 sizeof(ptr) 得指針大小）
• 經典面試陷阱：

  
      void func(int arr[10]) { printf("%zu\n", sizeof(arr)); } // 輸出 8 (指針大小)，非 40！
      int main() { int a[10]; printf("%zu\n", sizeof(a)); func(a); } // 輸出 40
      

2. malloc — 動態內存分配函數 (<stdlib.h>)

• 原型：void *malloc(size_t size);
• 功能：在**堆**上分配 size 字節**未初始化**內存，返回起始地址（void*，隱式轉換為任意指針類型）。
• 失敗返回：NULL，**必須檢查**！
• 配對釋放：free(ptr);，釋放後指針置 NULL 防野指針。
• 常見錯誤：忘記 stdlib.h 導致隱式聲明返回 int 截斷地址（64位崩潰）；malloc(strlen(s)) 忘記 +1 存 \0；釋放非堆地址/重複釋放。

3. strcmp — 字符串比較函數 (<string.h>)

• 原型：int strcmp(const char *s1, const char *s2);
• 功能：按**字典序**（ASCII 碼值）比較兩個以 \0 結尾的字符串。
• 返回值：
  • < 0：s1 < s2 (首個不同字符 s1[i] < s2[i])
  • == 0：s1 == s2 (完全相同)
  • > 0：s1 > s2
• 注意：比較的是**字符編碼值**，非長度；區分大小寫（'A'=65 < 'a'=97）；需比較長度用 strlen，忽略大小寫用 strcasecmp (POSIX) 或自寫。

基本類型大小（視實現定義，下表為主流 64 位 Linux/Windows/macOS）

關鍵差異：LP64 (Linux/macOS) vs LLP64 (Windows)

• LP64：long 和指針 64 位 (8 字節)，int 32 位。
• LLP64：long long 和指針 64 位，**long 保持 32 位 (4 字節)** 兼容舊代碼。
• **可移植代碼必用 <stdint.h> 精確類型**：int32_t, int64_t, intptr_t 等。

面試加分回答模板

sizeof 是編譯期運算符得類型/對象大小，數組名不退化；malloc 堆上分配未初始化內存，需檢查 NULL 配對 free；strcmp 字典序比較字符串返回負/零/正。基本類型大小依實現：char=1、short=2、int=4、float=4、double=8、long 4/8 視 LP64/LLP64、**指針 4/8**，可移植代碼用 stdint.h 精確類型。

總結

這三個是 C 語言**核心工具鏈**：sizeof 靜態知大小、malloc 動態要空間、strcmp 運行時比字符串。基本類型大小**無統一標準值**，只知道「下限」與「常見實現」，**可移植代碼堅決用 stdint.h**。面試時能說清 long 在 Windows/Linux 差異、sizeof 數組不退化、malloc 必檢 NULL、strcmp 返回值語義，即為扎實基礎。