C言語 strlen() vs sizeof()：違いと正しい使い分け

strlen()とは

C言語において、strlen()はヌル終端文字列の文字数を、終端の'\0'を除いて返します。英数字、記号、スペースすべてをカウントします。

本記事ではstrlen()、sizeof()の役割と、それらがなぜ異なる振る舞いをするのかを解説します。

• strlen()の定義
• sizeof()の定義
• 構文例
• 主な違い

sizeof()とは

sizeof演算子は、オペランドのサイズをバイト単位で返します。静的な型に対してはコンパイル時に、可変長配列に対しては実行時に評価されます。プリミティブ型、ポインタ、構造体、共用体など、Cのすべてのデータ型に適用可能です。結果の型はsize_tで、最大オブジェクトのサイズを保持できる符号なし整数型です。

intやdoubleのサイズは32ビット/64ビットシステムで異なるため、sizeofを使うことで移植性が確保されます。

主な違い

• strlen()は文字列の文字数を測定、sizeof()は変数や型が占めるメモリサイズを測定
• strlen()のみが終端ヌル文字'\0'を考慮、sizeof()は内容を無視
• 両者の戻り値型はsize_t（現代システムでは一般的に64ビット符号なし整数）
• strlen()はstring.hで定義される実行時関数、sizeofはコンパイル時単項演算子（VLA除く）
• strlen()は文字配列のみ対象、sizeofはあらゆる型に適用可能

strlen()の構文

size_t length = strlen(my_string);

my_stringは文字配列またはヌル終端文字列へのポインタ。

strlen()の例

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
    char strng[] = "January";
    printf("Length of given string is: %zu\n", strlen(strng));
    return 0;
}

出力：

Length of given string is: 7

sizeof()の構文

1) sizeof(型)

sizeof(type)は指定型のサイズを返します。

#include <stdio.h>
#define my_sizeof(type) ((char*)(&type+1) - (char*)&type)
int main() {
    double x;
    printf("%zu", my_sizeof(x));
    return 0;
}

出力：

8

2) sizeof(変数)

変数名を渡してそのメモリフットプリントを取得。

#include <stdio.h>
int main() {
    printf("sizeof(char) = %zu\n", sizeof(char));
    return 0;
}

出力：

sizeof(char) = 1

3) sizeof(式)

式の型サイズを値を計算せずに評価。

#include <stdio.h>
int main() {
    char p = 'S';
    double q = 4.65;
    printf("Size of variable p : %zu\n", sizeof(p));
    printf("Size of an expression : %zu\n", sizeof(p+q));
    int a = (int)(p+q);
    printf("Size of explicitly converted expression : %zu\n", sizeof(a));
    return 0;
}

出力：

Size of variable p : 1
Size of an expression : 8
Size of explicitly converted expression : 4

視覚的比較

以下は両者のサイドバイサイド比較です。

機能	strlen()	sizeof()
ヘッダファイル	string.h	不要（組み込み演算子）
目的	文字列長を計算（ヌル除く）	型や変数のメモリサイズを取得
戻り値型	size_t	size_t
評価タイミング	実行時（文字列を走査）	コンパイル時（VLA除く）
適用対象	文字配列またはヌル終端文字列ポインタのみ	すべてのデータ型と式

使い分けの指針

• 文字列の論理的な長さが必要な場合（バッファ割り当て、部分文字列抽出、入力検証等）はstrlen()を使用
• データ型や変数の物理的サイズが必要な場合（memcpyでのメモリコピー、構造体配列のメモリ確保等）はsizeof()を使用
• sizeof(char)は常に1バイトであり、C言語におけるメモリの基本単位であることを覚えておく
• 文字列リテラルでは、sizeof("hello")は6（5文字＋ヌル終端）、strlen("hello")は5になる

これらの指針を守ることで、効率的・移植性・保守性に優れたCコードが書けます。