【C语言进阶】经典笔试题数组篇之一维数组详解
一、知识回顾
- sizeof(数组名) -数组名表示整个数组的大小，计算整个数组的大小；
- &数组名：表示整个数组；
- 除此之外，所有的数组名都是数组首元素的地址；
- sizeof()，求字符串长度时，字符串后自带有\0，也会被记录在内；
- strlen(),求字符串长度，遇到\0后结束；
二、题目
2.0 一维数组
代码块①：
int main() {
int a[] = { 1,2,3,4 };
printf("① %d\n", sizeof(a));
printf("② %d\n", sizeof(a + 0));
printf("③ %d\n", sizeof(*a));
printf("④ %d\n", sizeof(a + 1));
printf("⑤ %d\n", sizeof(a[1]));
printf("⑥ %d\n", sizeof(&a));
printf("⑦ %d\n", sizeof(*&a));
printf("⑧ %d\n", sizeof(&a + 1));
printf("⑨ %d\n", sizeof(&a[0]));
printf("⑩ %d\n", sizeof(&a[0] + 1));
}
结果：
解析：
- int a[]={1,2,3,4};
- printf(“%d\n”,sizeof(a));
解：计算的是整个数组的大小：4x4=16- printf(“%d\n”,sizeof(a+0));
解：a+0表示首元素的地址，所以sizeof（a+0）表示计算的是地址的大小；地址大小在32位操作系统是4字节，64位操作系统是8字节；- printf(“%d\n”,sizeof(*a));
解：a表示数组首元素的地址，*a表示对这个地址解引用，就是数组第一个元素的值。sizeod(*a)表示计算第一个数组元素值得大小，而数组是整型数组，其中每个元素都是int类型，在内存中占4个字节；- printf(“%d\n”,sizeof(a+1));
解：a+0表示数组第二个元素的地址，sizeof(a+1)表示计算地址大小，4/8；- printf(“%d\n”,sizeof(a[1]));
解：a[1]表示第二个元素，sizeof(a[1])表示计算元素大小，结果为4字节；- printf(“%d\n”,sizeof(&a));
解：&a表示整个数组的地址，sizeof(&a)表示计算整个数组地址大小，为4/8；- printf(“%d\n”,sizeof(*&a));
解：* &a表示对整个数组解引用，sizeof(*&a)表示计算整个数组大小，为16字节；- printf(“%d\n”,sizeof(&a+1));
解：&a+1表示整个数组+1之后的地址，sizeof(&a+1)表示对数组后面的地址进行计算，地址的大小为4/8；- printf(“%d\n”,sizeof(&a[0]));
解：&a[0]表示取出第一个元素的地址，sizeof（&a[0]）计算第一个元素的地址4/8；- printf(“%d\n”,sizeof(&a[0]+1));
解：表示计算第二个元素的地址，4/8；
2.2 字符数组
代码块②：
char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
printf("① %d\n", sizeof(arr));
printf("② %d\n", sizeof(arr + 0));
printf("③ %d\n", sizeof(*arr));
printf("④ %d\n", sizeof(arr[1]));
printf("⑤ %d\n", sizeof(&arr));
printf("⑥ %d\n", sizeof(&arr + 1));
printf("⑦ %d\n", sizeof(&arr[0] + 1));
结果：
解析：
- char arr[]={‘a’,‘b’,‘c’,‘d’,‘e’,‘f’};
- printf(“%d\n”,sizeof(arr);
解：计算的是字符数组的大小，为6；- printf(“%d\n”,sizeof(arr+0);
解：计算的是数组第一个元素地址大小，4/8；- printf(“%d\n”,sizeof(*arr);
解：计算的是数组首元素大小，为1字节；- printf(“%d\n”,sizeof(arr[1]);
解：计算数组第二个元素大小，1字节；- printf(“%d\n”,sizeof(&arr);
解：计算的是整个数组的大小，为4/8；- printf(“%d\n”,sizeof(&arr+1);
解：计算的是整个数组+1后的地址大小，为4/8；- printf(“%d\n”,sizeof(&arr[0]+1);
解：计算的是第二个元素地址大小，4/8；
代码块③：
char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
printf("① %d\n", strlen(arr));
printf("② %d\n", strlen(arr + 0));
printf("③ %d\n", strlen(*arr));
printf("④ %d\n", strlen(arr[1]));
printf("⑥ %d\n", strlen(&arr));
printf("⑦ %d\n", strlen(&arr + 1));
printf("⑧ %d\n", strlen(&arr[0] + 1));
结果:
解析：
- printf(“%d\n”,strlen(arr));
解：随机值，因为我们知道strlen（）函数计算字符串，是以\0结束；如果扫描不到\0，它就会一直在内存中扫描下去，直到遇见\0为止；- printf(“%d\n”,strlen(arr+0));
解：随机值，同上；- printf(“%d\n”,strlen(arr));
解：我们知道，库函数strlen（）它的参数是一个字符指针，如int strlen(const charstr);而*arr表示对字符数组首元素解引用，即是访问’a’字符，而我们又知道’a’字符在内存中表示为ASCLL码，为97，而97这个数组传给strlen（）函数时，它会把它当成一个地址来访问，我们也不知道地址97里放的啥，会报错。- printf(“%d\n”,strlen(arr[1]));
解：arr[1]表示字符’b’，分析同上，报错；- printf(“%d\n”,strlen(&arr));
解：传字符数组地址，得到是随机值，strlen()扫描数组时，找不到\0，会一直找下去；- printf(“%d\n”,strlen(&arr+1));
解：随机值；扫描字符数组后的地址内容，我们不知道字符数组后面地址的存储内容，但是这个随机值和strlen(&arr)的随机值是相差6字节的；- printf(“%d\n”,strlen(&arr[0]+1));
解：随机值，传给strlen()的是字符’b’的地址；
关于库函数strlen()的定义：
- 它是用来求字符串长度的，形参设置为一个char类型的指针，所以我们传参的时候都是传的都是地址，而srtrlen（）收到一个地址后，将会从这个地址以每次访问一个字节的空间大小，开始一直扫描，直到扫描到\0后停止;
2.3字符串数组
代码块③：
char arr[] = "abcdef";
printf("① %d\n", sizeof(arr));
printf("② %d\n", sizeof(arr + 0));
printf("③ %d\n", sizeof(*arr));
printf("④ %d\n", sizeof(arr[1]));
printf("⑤ %d\n", sizeof(&arr));
printf("⑥ %d\n", sizeof(&arr + 1));
printf("⑦ %d\n", sizeof(&arr[0] + 1));
printf("⑧ %d\n", strlen(arr));
printf("⑨ %d\n", strlen(arr + 0));
printf("⑩ %d\n", strlen(*arr));
printf("11 %d\n", strlen(arr[1]));
printf("12 %d\n", strlen(&arr));
printf("13 %d\n", strlen(&arr + 1));
printf("14 %d\n", strlen(&arr[0] + 1));
结果：
解析：
- 字符串在内存中存放图解：
- char arr[]=“abcdef”;
- printf(“%d\n”,sizeof(arr));
解：sizeof()计算字符串长度时会把字符串后面自带的\0计算进去，所以为7字节；- printf(“%d\n”,sizeof(arr+0));
解：计算首元素地址，4/8字节- printf(“%d\n”,sizeof(*arr));
解：计算首元素大小，1字节；- printf(“%d\n”,sizeof(arr[1]));
解：计算第二个元素大小，1字节；- printf(“%d\n”,sizeof(&arr));
解：计算整个数组的地址，4/8；- printf(“%d\n”,sizeof(&arr+1));
解：计算字符串数组之后的地址大小，4/8- printf(“%d\n”,sizeof(&arr[0]+1));
解：计算第二个元素的地址大小，4/8- printf(“%d\n”,strlen(arr))
解：strlen计算字符串长度，遇到字符串后\0，停止；字符数组arr大小为6字节；- printf(“%d\n”,strlen(arr+0))
解：arr+0表示首元素地址，但我们知道strlen要遇到\0才停止，所以会扫描完整个字符数组，结果为6字节；- printf(“%d\n”,strlen(*arr))
解：报错；- printf(“%d\n”,strlen(arr[1]))
解：报错；- printf(“%d\n”,strlen(&arr))
解：6字节，我们知道strlen的形参为char*类型，即字符指针，每次访问一个字节，当我们传&arr整个字符数组的地址给strlen时，它会从这个地址开始，一个字节一个字节的往后访问，直到遇到\0为止，它不会以整个字符数组的大小来访问；- printf(“%d\n”,strlen(&arr+1))
解：随机值；字符数组后的内存空间我们不知道具体存放内容- printf(“%d\n”,strlen(&arr[0]+1))
解：大小为5；从字符数组第二个元素开始扫描，直到遇到\0;
代码块④：
char* p = "abcdef";
printf("① %d\n", sizeof(p));
printf("② %d\n", sizeof(p + 1));
printf("③ %d\n", sizeof(*p));
printf("④ %d\n", sizeof(p[0]));
printf("⑤ %d\n", sizeof(&p));
printf("⑥ %d\n", sizeof(&p + 1));
printf("⑦ %d\n", sizeof(&p[0] + 1));
printf("⑧ %d\n", strlen(p));
printf("⑨ %d\n", strlen(p + 1));
printf("⑩ %d\n", strlen(*p));
printf("11 %d\n", strlen(p[0]));
printf("12 %d\n", strlen(&p));
printf("13 %d\n", strlen(&p + 1));
printf("14 %d\n", sizeof(&p[0] + 1));
结果：
解析：
charp = “abcdef”//把字符串首地址放到指针p里；
图解：
- printf(“%d\n”,sizeof§);
解：计算首地址大小，4/8- printf(“%d\n”,sizeof(p+1));
解：计算第二个元素地址大小，4/8- printf(“%d\n”,sizeof(*p));
解：计算第一个元素大小，1- printf(“%d\n”,sizeof(p[0]))；
解：计算第一个元素大小，1- printf(“%d\n”,sizeof(&p));
解：计算指针地址大小，4/8- printf(“%d\n”,sizeof(&p+1));
解：计算指针地址+1后的地址大小，4/8- printf(“%d\n”,sizeof(&p[0]+1));
解：计算第二个元素地址大小，4/8- printf(“%d\n”,strlen§);
解：大小为6；p是指针，存放的是字符串首元素的地址，传参给strlen的是首元素的地址，strlen函数就会找到第一个元素，并从第一个元素向后扫描，直到遇到\0后结束；- printf(“%d\n”,strlen(p+1));
解：大小为5；p+1表示的是字符串第二个元素的地址，strlen会找到第二个元素，并从第二个元素开始扫描，直到遇见\0为止；- printf(“%d\n”,strlen(*p));
解：报错；*p表示对指针解引用,就是访问地址里所指向的数值，即此时的值是字符’a’,，而a字符在内存中是以ASCLL码存放，为数值97，而strlen接收到这个数值“97”后，会把它当初一个地址，去访问内存中97处的数值，此时编译器就会报错，我们也不知道97地址处存放的是啥；
三、总结
- sizeof（数组名），表示计算整个数组大小；
- sizeof（&数组名），表示计算整个数组所占地址大小，而一旦是计算地址，只有两个值：4字节（32位操作系统），8字节（64位操作系统）；
- 除了这两种情况外，所有的数组名代表的都是首元素的地址！
- sizeof（字符串）时，将会把字符串后面自带的\0计算在内，而\0在内存中占一个字节；
- strlen（）是计算字符串长度的，使用时需要给它传递一个地址，它接收到地址后将从这个地址开始，以每次一个字节大小访问，直到扫描到\0为止，字符串后面都自带有一个\0,而如果strlen（）计算的不是字符串，它后面就没有自带的\0，将返回一个随机值或者报错；