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我们废话不多说,直接开莽!
6.指针和数组笔试题
环境:32 位机器
第一组
int a[] = {1,2,3,4};
printf("%d\n",sizeof(a));
printf("%d\n",sizeof(a+0));
printf("%d\n",sizeof(*a));
printf("%d\n",sizeof(a+1));
printf("%d\n",sizeof(a[1]));
printf("%d\n",sizeof(&a));
printf("%d\n",sizeof(*&a));
printf("%d\n",sizeof(&a+1));
printf("%d\n",sizeof(&a[0]));
printf("%d\n",sizeof(&a[0]+1));
答案:
printf("%d\n",sizeof(a));// 16
printf("%d\n",sizeof(a+0));// 4 (a + 0 这个操作使得编译器将 a 看为指针)
printf("%d\n",sizeof(*a));// 4
printf("%d\n",sizeof(a+1));// 4
printf("%d\n",sizeof(a[1]));// 4
printf("%d\n",sizeof(&a));// 4
printf("%d\n",sizeof(*&a));// 16 (&a 是数组指针。再次用 * 解引用,是从这个地址开始取 int(*)[4] 类型对应的字节数)
printf("%d\n",sizeof(&a+1));// 4 (&a 得到的是 int(*)[4] 类型的指针,只要是指针大小就是 4)
printf("%d\n",sizeof(&a[0]));// 4
printf("%d\n",sizeof(&a[0]+1));// 4
第二组
char arr[] = {'a','b','c','d','e','f'};
printf("%d\n", sizeof(arr));
printf("%d\n", sizeof(arr+0));
printf("%d\n", sizeof(*arr));
printf("%d\n", sizeof(arr[1]));
printf("%d\n", sizeof(&arr));
printf("%d\n", sizeof(&arr+1));
printf("%d\n", sizeof(&arr[0]+1));
printf("%d\n", strlen(arr));
printf("%d\n", strlen(arr+0));
printf("%d\n", strlen(*arr));
printf("%d\n", strlen(arr[1]));
printf("%d\n", strlen(&arr));
printf("%d\n", strlen(&arr+1));
printf("%d\n", strlen(&arr[0]+1));
答案:
printf("%d\n", sizeof(arr));// 6
printf("%d\n", sizeof(arr+0));// 4
printf("%d\n", sizeof(*arr));// 1
printf("%d\n", sizeof(arr[1]));// 1
printf("%d\n", sizeof(&arr));// 4 (char (*)[6] 类型的指针)
printf("%d\n", sizeof(&arr+1));// 4
printf("%d\n", sizeof(&arr[0]+1));//4
printf("%d\n", strlen(arr));// 未定义 (arr 字符数组没有 '\0',有可能会出现一个随机值,程序也有可能会崩溃。)
printf("%d\n", strlen(arr+0));// 未定义
printf("%d\n", strlen(*arr)); // 错误的参数类型 (strlen 要的是 char* 类型,但是 *arr 是 char类型。*arr 是字符 a,也就是 97,编译器有可能将 97 当成一个 16 进制的地址。所以,这样的代码一定是不对的)
printf("%d\n", strlen(arr[1]));//同上
printf("%d\n", strlen(&arr));// 未定义
printf("%d\n", strlen(&arr+1)); // 未定义
printf("%d\n", strlen(&arr[0]+1));// 未定义
第三组
char arr[] = "abcdef";
printf("%d\n", sizeof(arr));
printf("%d\n", sizeof(arr+0));
printf("%d\n", sizeof(*arr));
printf("%d\n", sizeof(arr[1]));
printf("%d\n", sizeof(&arr));
printf("%d\n", sizeof(&arr+1));
printf("%d\n", sizeof(&arr[0]+1));
printf("%d\n", strlen(arr));
printf("%d\n", strlen(arr+0));
printf("%d\n", strlen(*arr));
printf("%d\n", strlen(arr[1]));
printf("%d\n", strlen(&arr));
printf("%d\n", strlen(&arr+1));
printf("%d\n", strlen(&arr[0]+1));
答案:
char arr[] = "abcdef";
printf("%d\n", sizeof(arr));//7
printf("%d\n", sizeof(arr+0));//7
printf("%d\n", sizeof(*arr));//1
printf("%d\n", sizeof(arr[1]));//1
printf("%d\n", sizeof(&arr));//4 (char (*)[7])
printf("%d\n", sizeof(&arr+1));//4 (char (*)[7])
printf("%d\n", sizeof(&arr[0]+1));//4 (char*)
printf("%d\n", strlen(arr));// 6
printf("%d\n", strlen(arr+0));// 6
printf("%d\n", strlen(*arr));// 错误的参数类型
printf("%d\n", strlen(arr[1]));// 同上
printf("%d\n", strlen(&arr));// 6 (&arr 的类型是 char (*)[7] 与 char* 类型不一致,但是 &arr 与 arr 是相同的,所以恰巧能得出正确结果,但是这是错误的写法。)
printf("%d\n", strlen(&arr+1)); // 未定义 (&arr + 1,跳过了整个数组,访问数组后面的空间,非法内存访问)
printf("%d\n", strlen(&arr[0]+1)); // 5 (&arr[0] -> char* ,加以跳过一个数组元素)
第四组
char *p = "abcdef";
printf("%d\n", sizeof(p));
printf("%d\n", sizeof(p+1));
printf("%d\n", sizeof(*p));
printf("%d\n", sizeof(p[0]));
printf("%d\n", sizeof(&p));
printf("%d\n", sizeof(&p+1));
printf("%d\n", sizeof(&p[0]+1));
printf("%d\n", strlen(p));
printf("%d\n", strlen(p+1));
printf("%d\n", strlen(*p));
printf("%d\n", strlen(p[0]));
printf("%d\n", strlen(&p));
printf("%d\n", strlen(&p+1));
printf("%d\n", strlen(&p[0]+1));
答案:
char *p = "abcdef";
printf("%d\n", sizeof(p));// 4
printf("%d\n", sizeof(p+1));// 4
printf("%d\n", sizeof(*p));// 1
printf("%d\n", sizeof(p[0]));// 1
printf("%d\n", sizeof(&p));// 4 (char**)
printf("%d\n", sizeof(&p+1));// 4 (char**)
printf("%d\n", sizeof(&p[0]+1));// 4
printf("%d\n", strlen(p));// 6
printf("%d\n", strlen(p+1));// 5
printf("%d\n", strlen(*p));// 错误的参数类型
printf("%d\n", strlen(p[0]));// 错误的参数类型
printf("%d\n", strlen(&p));// 同上 (&p 的类型是 char**,将char** 强转成的 char* 并不是一个字符串)
printf("%d\n", strlen(&p+1));// 未定义
printf("%d\n", strlen(&p[0]+1));// 5 (对于 &p[0] 来说,p 先与 [] 结合)
指针为什么也可以用
[]
运算符?对于指针 int* p = “abc”;
p[1]
等价于*(p + 1)
这是因为数组很多时候可以隐式转换成指针。
重点注意:printf("%d\n", strlen(&p));
&p
的类型是 char**
,但是C语言会将其隐式类型转换成 char*
,但是 strlen 访问的是地址p的内存空间,那这其实是未定义行为。
第五组
int a[3][4] = {0};
printf("%d\n",sizeof(a));
printf("%d\n",sizeof(a[0][0]));
printf("%d\n",sizeof(a[0]));
printf("%d\n",sizeof(a[0]+1));
printf("%d\n",sizeof(*(a[0]+1)));
printf("%d\n",sizeof(a+1));
printf("%d\n",sizeof(*(a+1)));
printf("%d\n",sizeof(&a[0]+1));
printf("%d\n",sizeof(*(&a[0]+1)));
printf("%d\n",sizeof(*a));
printf("%d\n",sizeof(a[3]));
答案:
int a[3][4] = {0};
//所谓二维数组本质是一维数组。里面的每个元素又是一个一维数组。
//本例是一个长度为 3 的一维数组,每个元素又是长度为 4 的一维数组。(VS 中可以用调试来测试)
printf("%d\n",sizeof(a));// 48
printf("%d\n",sizeof(a[0][0]));// 4
printf("%d\n",sizeof(a[0]));// 16 (a[0] 的类型是 int[4])
printf("%d\n",sizeof(a[0]+1));// 4 (a[0]->int[4]相当于一个一维数组,a[0] + 1 隐式转换为指针 int*)
printf("%d\n",sizeof(*(a[0]+1)));// 4 (a[0] + 1 -> a[0][1])
printf("%d\n",sizeof(a+1));// 4
printf("%d\n",sizeof(*(a+1)));// 4
printf("%d\n",sizeof(&a[0]+1));// 4 (a[0] -> int[4],&a[0] -> int (*)[4],再加1还是数组指针)
printf("%d\n",sizeof(*(&a[0]+1)));// 16 (int (*)[4] 解引用变为 int[4])
printf("%d\n",sizeof(*a));// 16 (*a -> *(a + 0) -> a[0])
printf("%d\n",sizeof(a[3]));// 16
重点注意:
printf("%d\n",sizeof(a[0]+1))
printf("%d\n",sizeof(&a[0]+1))
a[0] 与 &a[0] 的差异比较:
int a[3][4] = {
{1, 2, 3, 4},
{5, 6, 7, 8},
{5, 10, 11, 12},
};
printf("%d\n", *(a[0] + 1));// 2
printf("%d\n", **(&a[0] + 1));//5
printf("%d\n",sizeof(*(&a[0]+1)));
我们来一步一步分析:
a[0] -> int[4] ; &a[0] -> int (\*)[4] ; &a[0] + 1 -> int (\*)[4] ; *(&a[0] + 1) -> int[4]
printf("%d\n",sizeof(a[3]))
sizeof
是一个运算符,并不是函数。它在预编译时期替换。而我们说的“数组下标访问越界”前提条件是 内存访问越界,这个时期是程序运行时。a[3] 就是 int[4] 类型,所以就是 16。哪怕你写 a[100]都可以。
printf("%d\n", 16)
是程序运行时执行的语句。
关于 const
int num;
const int* p = #
int const* p = #// 这样的写法不科学,int* 应该当成一个整体,不过它的含义与上面的相同。
int* const p = #
对于第一种写法,*p 是不能改变的;对于第三种写法,地址 p 是不能被改变的。
7. 指针笔试题
Ⅰ
int main(void)
{
int a[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
int *ptr = (int *)(&a + 1);
printf( "%d,%d", *(a + 1), *(ptr - 1));
return 0;
}
a + 1
:a 隐式转换成 指针,指向 首地址后移 4 个字节。(a 隐式转换后是 int* 类型,它指向的 int 大小是 4 个字节,所以后移 4 个字节)
&a
的类型是 int(*)[5]
,所以 &a + 1
后移 int[5] 的长度
所以最后输出的是:2,5
Ⅱ
//由于还没学习结构体,这里告知结构体的大小是20个字节
struct Test
{
int Num;
char *pcName;
short sDate;
char cha[2];
short sBa[4];
}*p;
//假设p 的值为0x100000。 如下表表达式的值分别为多少?
int main(void)
{
printf("%p\n", p + 0x1);
printf("%p\n", (unsigned long)p + 0x1);
printf("%p\n", (unsigned int*)p + 0x1);
return 0;
}
p + 0x1
p 加十六进制的 1,p 所指向的结构体大小是 20,所以 p 会增加 20 。但是注意 %p
输出的是 16 进制的地址,所以输出的是 0x100014
(unsigned long)p + 0x1
p 被强转成了一个数,所以输出的就是 0x100001
(unsigned int*)p + 0x1
p 被强转成了一个 int* 类型的指针,所以输出的是 0x100004
Ⅲ
int main(void)
{
int a[4] = { 1, 2, 3, 4 };
int *ptr1 = (int *)(&a + 1);
int *ptr2 = (int *)((int)a + 1);
printf( "%x,%x", ptr1[-1], *ptr2);
return 0;
}
ptr1[-1]
: 前面我们说过,这个操作相当于 *(ptr1 - 1)
(int)a + 1
是将 a 先强转为 int 然后再加 1,所以 a 仅仅增加了 1 个字节
Ⅳ
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int a[3][2] = { (0, 1), (2, 3), (4, 5) };
int *p;
p = a[0];
printf( "%d", p[0]);
return 0;
}
p[0] -> a[0] [0] ,所以输出的是 0 吗?
并不是,注意看 a[3] [2]大括号内的内容,里面是圆括号而不是大括号,这是逗号表达式。
所以,a[0] [0] == 1
Ⅴ
int main(void){
int a[5][5];
int(*p)[4];
p = a;
printf( "%p,%d\n", &p[4][2] - &a[4][2], &p[4][2] - &a[4][2]);
return 0;
}
指针(同类型)相减的意义是两个指针之间间隔的元素个数
&p[4][2]
-> 数组中的第 19 个元素(4 * 4 + 3)
&a[4][2]
-> 数组中的第 23 个元素 (4 * 5 + 3)
答案:FFFFFFFC,-4
Ⅵ
int main(void)
{
int aa[2][5] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
int *ptr1 = (int *)(&aa + 1);
int *ptr2 = (int *)(*(aa + 1));
printf( "%d,%d", *(ptr1 - 1), *(ptr2 - 1));
return 0;
}
&aa
的类型是 int(*)[2][5]
,所以 &aa + 1
指向的是整个数组后面的内存 。所以 *(ptr1 - 1)
的值是 10
aa
aa + 1 让 aa 隐式转换为 int(*)[5]
,所以 aa + 1
指向的是元素 6 所在的地址。所以 *(ptr2 - 1)
的值是 5
Ⅶ
#include <stdio.h>
int main(void)
{
char *a[] = {"work","at","alibaba"};
char**pa = a;
pa++;
printf("%s\n", *pa);
return 0;
}
Ⅷ
int main(void)
{
char *c[] = {"ENTER","NEW","POINT","FIRST"};
char** cp[] = {c+3,c+2,c+1,c};
char***cpp = cp;
printf("%s\n", **++cpp);// ++cpp 会改变 cpp 的值
printf("%s\n", *--*++cpp+3);//
printf("%s\n", *cpp[-2]+3);//-2 并没有改变 cpp
printf("%s\n", cpp[-1][-1]+1);
return 0;
}
单目运算符从右向左依次运算。
char* p = "ENTER";
printf("%s", p + 3);// 输出 ER,p + 3 增加 3 个字节,因为 p 指向的类型是 char 大小是 1 个字节。
以上就是本次的内容。
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我是程序圆,我们下次再见。