C语言，指针训练

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前言

努力学习，让C语言融进你我的生活~

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面包含测试题及答案

理论测试

指针，指的是什么东西

答：内存的地址。

指针变量只能存放地址吗

答：是的，指针变量只能存放地址。

请问 int * a, b, c; 定义了多少个指针变量

答：一个。只有a是指针变量，b和c是普通整型变量。

请问 int *(a, b, c); 定义了多少个指针变量

答：语法错误。int *a，*b，*c才是定义了三个指针变量。

在内存中捕获到一组 32 位数据如下：0110 0111 0110 1100 0110 1111 0110 0010，请问它的值可能是（多选，可借助计算工具）

A. 1 个 32 位整数：1735159650e
B. 2 个 16 位整数：26476 和 28514
C. 4 个字符：glob
D. 浮点数：1.116533 * 10^24
答：全都是正确答案。
解释：不能简单地通过检查内存中的一个值来判断它的类型。其实它还可以被解释为机器指令！内存中存放的值不是 0 就是 1，如何解释，主要看定义。如果你看不到定义（你在逆向破解一个程序），那么为了判断值的类型，你必须观察程序中这个值的使用方式（如果使用整型算术指令，这个值就被解释为整数；如果使用浮点型指令，它就是浮点数）。

你觉得将取址运算符（&）作用于一个常数，然后试图打印该常数在内存中的地址，这样做可取吗

include <stdio.h>

int main()
{
        printf("%p\n", &110);

        return 0;
}

答：这样做不可取！
解释：事实上这涉及到左值和右值的问题，取址操作符（&）的作用对象应该是一个左值（lvalue），而常数是右值（rvalue）。左值用于识别或定位存储位置的标识符，左值同时还必须是可改变的。右值可以理解为 readable value，即任何可读取的值。

请问下边代码是否可以成功执行呢，为什么

#include 

int main()
{
        int a, b;

        b = 110;
        a = &b;

        printf("%d\n", *a);

        return 0;
}

答：虽然说在我们的操作系统里：sizeof(int) == sizeof(*int) 说明存放指针变量和存放整型变量所需的存储空间是一样的。但这并不说明他们就可以互相取代。这种做法编译器并不会认可，它会毫不犹豫给你直接报错：

请问为什么每次执行下边代码都会得到不同的结果

#include 

int main()
{
        int *a;

        printf("%p\n", a);

        return 0;
}

答：虽然我们声明了一个指针变量 a，但并未对它进行初始化，这是非常危险的行为！因为我们没办法预测这个指针变量的值会被初始化为什么，它只是恰好内存中存在的“随机值”。

请问下边代码执行后，打印机的结果是什么？另外，*b 是左值（l-value）还是右值（r-value）

#include 

int main()
{
        int a = 110;
        int *b = &a;

        *b = *b - 10;

        printf("a = %d\n", a);

        return 0;
}

答：打印结果是100。
解释：定义指针变量 b 的时候，存放的是变量 a 的地址。在此之后，*b 即对变量 a 的间接访问（通过地址访问 a 变量）。所以 *b = *b - 10; 相当于 a = a - 10; 也就是说，通过指针对一个变量间接访问，你可以理解为把它作为那个变量本身使唤（即 *b == a）。

实践测试

请按要求恢复下边被无情抹掉的代码

要求输出如下图：

答案：
方法1：

#include "stdio.h"

int main()
{
    int count = 3;
    int num[count];
    int i, j;

    printf("请输入三个数：");
    scanf("%d %d %d",&num[0],&num[1],&num[2]);

    for(i=0; i<(count-1); i++)
    {   
        for(j=i+1; j<count; j++)
        {
            if(num[i] >= num[j])
            {
                num[i] ^= num[j];
                num[j] ^= num[i];
                num[i] ^= num[j];
            }
        }
    
    }   

    printf("%d <= %d <= %d\n",num[0],num[1],num[2]);

    return 0;
}

方法2：

#include 

int main(void)
{
        int a, b, c, t;
        
        printf("请输入三个数：");
        scanf("%d%d%d", &a, &b, &c);
        
        int *pa = &a;
        int *pb = &b;
        int *pc = &c;
        
        if (a > b)
        {
                t = *pa;
                *pa = *pb;
                *pb = t;
        }
        
        if (a > c)
        {
                t = *pa;
                *pa = *pc;
                *pc = t;
        }
        
        if (b > c)
        {
                t = *pb;
                *pb = *pc;
                *pc = t;
        }
        
        printf("%d <= %d <= %d\n", *pa, *pb, *pc);
        printf("%d <= %d <= %d\n", a, b, c);
        
        return 0;
}

验证尼科彻斯定理：任何一个大于 2 的整数的立方都可以表示成一串连续奇数的和，这些奇数一定是要连续的（比如 3^3 == 7 + 9 + 11）

要求：用户输入某个整数，验证该数是否符合尼科彻斯定理，并将对应的式子打印出来。
程序实现如下图：

答案：

#include 

int main()
{
        int i, j, n, cubed, sum = 0;

        printf("请输入一个整数：");
        scanf("%d", &n);

        cubed = n * n * n;

        for (i = 1; i < cubed; i += 2)
        {
                for (j = i; j < cubed; j += 2)
                {
                        sum += j;
                        if (sum == cubed)
                        {
                                if (j - i > 4)
                                {
                                        printf("%d = %d + %d ... + %d\n", cubed, i, i+2, j);
                                }
                                else
                                {
                                        printf("%d = %d + %d + %d\n", cubed, i, i+2, i+4);
                                }
                                goto FINDIT;
                        }

                        if (sum > cubed)
                        {
                                sum = 0;
                                break;
                        }
                }
        }

FINDIT:

        return 0;
}

改进上一题的代码，用户输入一个表示范围的最大值 count，程序将测试 3 ~ count 所有的整数是否都符合尼科彻斯定理。

附加要求：有些用户可能不希望看到打印一丢丢式子，所以是否打印应该让用户确定（提示 -> 用二维数组先保存结果）。
答案：

#include 
#include 

int main()
{
        int i, j, n, count, cubed, sum = 0;
        bool result = true; // 用于存放验证结果
        char answer;

        printf("请输入一个整数：");
        scanf("%d", &count);

        int array[count][4];
        // 变长数组无法再定义是初始化，只能手动了...
        for (n = 3; n <= count; n++)
        {
               // 初始化第一列，因为后边用于验证 
               array[n][0] = 0; 
        }

        for (n = 3; n <= count; n++)
        {
                cubed = n * n * n;
                for (i = 1; i < cubed; i += 2)
                {
                        for (j = i; j < cubed; j += 2)
                        {
                                sum += j;
                                if (sum == cubed)
                                {
                                        array[n][0] = cubed;
                                        array[n][1] = i;
                                        array[n][2] = i + 2;
                                        array[n][3] = j;
                                        
                                        goto FINDIT;
                                }

                                if (sum > cubed)
                                {
                                        sum = 0;
                                        break;
                                }
                        }
                }

        FINDIT:
                ; // 空语句
        }

        // 检查
        for (n = 3; n <= count; n++)
        {
                if (array[n][0] == 0)
                {
                        result = false;
                        break;
                }
        }
        
        if (result)
        {
                printf("经验证，3 ~ %d 之间所有的整数均符合尼科彻斯定理！\n\n", count);
                printf("是否打印所有式子(y/n)：");
                getchar();
                scanf("%c", &answer);
        }
        else
        {
                printf("验证失败：整数 %d 无法找到对应的连续奇数！\n");
        }

        if (answer == 'y')
        {
                // 打印
                for (n = 3; n <= count; n++)
                {
                        if (array[n][3] - array[n][1] > 4)
                        {
                                printf("%d^3 == %d == %d + %d +... + %d\n", n, array[n][0], array[n][1], array[n][2], array[n][3]);
                        }
                        else
                        {
                                printf("%d^3 == %d == %d + %d + %d\n", n, array[n][0], array[n][1], array[n][2], array[n][3]);
                        }
                }
        }

        return 0;
}