【进阶C语言】指针和数组笔试题解析
指针和数组笔试题解析
- 1. 一维数组
-
- 1.1 回顾知识点
- 1.2 思考该结果是什么？
- 2. 字符数组
-
- 2.1 回顾知识点
- 2.2 思考该结果是什么？
- 2.3 思考另一组
- 2.4 再来一组对比练习
- 3. 二维数组
-
- 3.1 思考该结果是什么？
- 3.2 不会越界的原因
- 4. 总结
1. 一维数组
1.1 回顾知识点
- 数组和指针
数组 - 能够存放一组相同类型的元素,数组的大小取决于数组的元素个数和元素类型
指针 - 地址/指针变量 ,大小是4/8个字节
数组是数组，指针是指针，二者不等价
数组名是数组首元素的地址，这个地址就可以存放在指针变量中，我们就可以使用指针来遍历数组- 数组名
大部分情况下数组名是数组首元素的地址
但是有2个例外：
sizeof(数组名) - 数组名表示整个数组，计算的是整个数组的大小
&数组名 - 数组名表示整个数组，取出的是数组的地址
1.2 思考该结果是什么？
int main()
{
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));
return 0;
}
详细讲解：
int main()
{
int a[] = { 1,2,3,4 };
printf("%d\n", sizeof(a));//16
//sizeof(a)就是数组名单独放在sizeof内部，计算的数组总大小，单位是字节
printf("%d\n", sizeof(a + 0));//4/8 个字节
//a+0 其实是数组首元素的地址
printf("%d\n", sizeof(*a));//4 它是一个元素的大小并不是一个地址的大小，所以不可能是4/8个字节
//a是数组首元素的地址 - &a[0]
//*a -> *&a[0] -> a[0]
printf("%d\n", sizeof(a + 1));//4/8
//a是数组首元素的地址 -- int*
//a+1 跳过1个整型, 是第二个元素的地址
//
printf("%d\n", sizeof(a[1]));//4
printf("%d\n", sizeof(&a));//4/8
//&a - 取出的是数组的地址，但是数组的地址也是地址呀，是地址大小就是4/8字节
//int (*pa)[4] = &a;//int(*)[4]
//
printf("%d\n", sizeof(*&a));//16
//sizeof(a)
//int(*)[4]数组指针
//
printf("%d\n", sizeof(&a + 1));//4/8
//&a --> int (*)[4]
//&a+1 跳过一个数组
printf("%d\n", sizeof(&a[0]));//取出首元素的地址 4/8
printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));//第二个元素的地址
return 0;
}
图片讲解：
2. 字符数组
2.1 回顾知识点
- sizeof 计算的是占用内存空间的大小，单位是字节，不关注内存中到底存放的是什么。
- sizeof 不是函数，是操作符。
- strlen 是函数。
- strlen 是针对字符串的，求的是字符串的长度，本质上统计的是\0之前出现的字符个数。
2.2 思考该结果是什么？
int main()
{
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));
return 0;
}
详细讲解：
int main()
{
char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
printf("%d\n", sizeof(arr));//6
printf("%d\n", sizeof(arr + 0));//arr+0是数组首元素的地址 4/8
printf("%d\n", sizeof(*arr));//*arr是首元素的，计算的是首元素的大小 1
printf("%d\n", sizeof(arr[1]));//1
printf("%d\n", sizeof(&arr));//&arr是数组的地址 4/8
printf("%d\n", sizeof(&arr + 1));//&arr + 1跳过一个数组后的地址，4/8
printf("%d\n", sizeof(&arr[0] + 1));//4/8 第二个元素的地址
return 0;
}
图片讲解：
详细讲解：
int main()
{
char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
printf("%d\n", strlen(arr));//随机值，因为不知道\0的位置
printf("%d\n", strlen(arr + 0));//随机值
printf("%d\n", strlen(*arr));//非法访问 我需要的是一个地址，你却给了我一个元素，强行访问。
printf("%d\n", strlen(arr[1]));//'b' - 98 当成地址，形参非法访问
printf("%d\n", strlen(&arr));//随机值
printf("%d\n", strlen(&arr + 1));//随机值-6
printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));//随机值-1
}
图片讲解：
形成非法访问的原因：
我需要的是一个地址，你却给了我一个元素，强行访问，把a的ASCII值当成了地址。
2.3 思考另一组
int main()
{
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));
return 0;
}
详细讲解：
sizeof 部分：
int main()
{
char arr[] = "abcdef";//[a b c d e f \0]
printf("%d\n", sizeof(arr));//7
printf("%d\n", sizeof(arr + 0));//4/8
printf("%d\n", sizeof(*arr));//*arr -是数组首元素 1
//arr[0] = *(arr+0) = *(&arr[0])
//int sz = sizeof(arr)/sizeof(*arr);
//int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);两种表达形式一样
printf("%d\n", sizeof(arr[1]));//1
printf("%d\n", sizeof(&arr));//数组的地址，是地址就是4 / 8
printf("%d\n", sizeof(&arr + 1));//4 / 8
printf("%d\n", sizeof(&arr[0] + 1));//4 / 8
return 0;
}
strlen 部分：
int main()
{
char arr[] = "abcdef";//[a b c d e f \0]
printf("%d\n", strlen(arr));//6
printf("%d\n", strlen(arr + 0));//6
printf("%d\n", strlen(*arr));//err
printf("%d\n", strlen(arr[1]));//err
printf("%d\n", strlen(&arr));//6
//&arr - char(*)[7] 数组指针
printf("%d\n", strlen(&arr + 1));//随机值
printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));//5
return 0;
}
图片讲解：
2.4 再来一组对比练习
int main()
{
char* p = "abcdef"; //p里面放的是a的地址
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));
return 0;
}
详细讲解：
sizeof 部分：
int main()
{
char* p = "abcdef";
printf("%d\n", sizeof(p));//4 / 8 p里面放的是a的地址
printf("%d\n", sizeof(p + 1));//'b'的地址，4/8
printf("%d\n", sizeof(*p));//1
printf("%d\n", sizeof(p[0]));//*(p+0)--'a' 1
printf("%d\n", sizeof(&p));//4 /8
printf("%d\n", sizeof(&p + 1));//4/8
printf("%d\n", sizeof(&p[0] + 1));//&p[0]+1是'b'的地址 4/8
return 0;
}
图片讲解：
strlen 部分：
int main()
{
char* p = "abcdef";
printf("%d\n", strlen(p));//6
printf("%d\n", strlen(p + 1));//p+1是'b'的地址 5
printf("%d\n", strlen(*p));//err //把a的ASCII值当成了地址
printf("%d\n", strlen(p[0]));//err
printf("%d\n", strlen(&p));//随机值
printf("%d\n", strlen(&p + 1));//随机值
printf("%d\n", strlen(&p[0] + 1));//5
return 0;
}
图片讲解：
3. 二维数组
3.1 思考该结果是什么？
int main()
{
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]));
return 0;
}
详细讲解：
int main()
{
int a[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 };
printf("%d\n", sizeof(a));//48 - a这个二维数组的数组名单独放在sizeof内部，计算整个数组的大小
printf("%d\n", sizeof(a[0][0]));//第一行第一个元素，4个字节
printf("%d\n", sizeof(a[0]));//16
//a[0] 第一行的数组名，这时数组名单独放在sizeof内部了
//计算的是第一行数组的大小，单位是字节，16
printf("%d\n", sizeof(a[0] + 1));//4
//a[0]不是单独放在sizeof内部，a[0]表示的首元素的地址，即第一行第一个元素的地址 - &a[0][0]
//a[0] + 1 是第一行第2个元素的地址 &a[0][1]
printf("%d\n", sizeof(*(a[0] + 1)));//a[0][1] 大小是：4个字节
printf("%d\n", sizeof(a + 1));//
//a作为二维数组的数组名并非单独放在sizeof内部,所以表示首元素的地址
//二维数组的首元素是第一行，这里的a就是第一行的地址--- int (*)[4]数组指针
//a+1是跳过第一行，指向了第二行
printf("%d\n", sizeof(*(a + 1)));//16
//*(a+1)-->a[1]
printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));//4/8
//&a[0]是第一行的地址
//&a[0]+1是第二行的地址
printf("%d\n", sizeof(*(&a[0] + 1)));//16 a[1]
printf("%d\n", sizeof(*a));//16 *a - 就是第一行
//*a -- *(a+0) -- a[0]
printf("%d\n", sizeof(*arr+1);//4 /8
//*arr--arr[0],arr[0]+1 = &arr[0][0]+1-->&arr[0][1]
printf("%d\n", sizeof(a[3]));//16 并不会越界
//不会越界的原因:
int a = 5;
short s = 11;
printf("%d\n", sizeof(s = a + 2));//发生截断，2
printf("%d\n", s);//按理说结果为7但真正结果为11，因为sizeof内部不会真正计算
return 0;
}
图片讲解：
3.2 不会越界的原因
不会越界的原因:
int a = 5;
short s = 11;
printf("%d\n", sizeof(s = a + 2));//发生截断，2
printf("%d\n", s);//按理说结果为7但真正结果为11，因为sizeof内部不会真正计算
sizeof 在编译过程的时候就处理掉了，不会在进行后面的流程了，分为值属性和类型属性，值属性是7，类型属性为2，类型属性先被计算，所以不会产生越界访问。
4. 总结
数组名的意义：
- sizeof(数组名)，这里的数组名表示整个数组，计算的是整个数组的大小。
- &数组名，这里的数组名表示整个数组，取出的是整个数组的地址。
- 除此之外所有的数组名都表示首元素的地址。
- 二维数组的首元素是第一行。
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