指针和数组笔试题讲解(1)

经过了一段时间的指针与数组的学习,本篇文章对一维数组的一些笔试题进行讲解:

一、整型数组

1>试题部分

 	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)); 

2>讲解部分

printf("%d\n", sizeof(a)); 

【讲解】先回顾一下数组名,数组名在一般情况下代表数组首元素的地址,但是有两种特殊情况:

1.sizeof(数组名);数组名单独出现再sizeof()里时,求的是整个数组内存的大小

2.&数组名;求的是整个数组的地址

那么回到这个题,a是数组名,sizeof(a)就是整个数组内存的大小,答案是16个字节


printf("%d\n", sizeof(a + 0)); 

【讲解】数组名并没有单独出现在sizeof()里,所以a就是数组首元素的地址,a+0还是代表数组首元素的地址,指针就是地址,地址就是指针,这里可以看作是一个指针的大小,所以答案是4/8个字节;在32位机器上(x86)是4,在64位机器上(x64)是8


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

【讲解】这里a是数组首元素的地址也就是1的地址,对其进行解引用操作后就是整型数据1,所以答案是4个字节


printf("%d\n", sizeof(a + 1)); 

【讲解】跟之前的a+0相同,a+1代表整形数据2的地址,既然是地址那就是4/8个字节


printf("%d\n", sizeof(a[1]));

【讲解】a[1]代表整形数据1,所以答案是4个字节


printf("%d\n", sizeof(&a));

【讲解】&数组名,是整个数组的地址,但不管怎样它依然是个地址,所以答案是4/8个字节


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

【讲解】一步一步分析,&a后是整个数组的地址,对整个数组的地址进行解引用后sizeof(*&a)就是求整个数组的大小,所以答案是16个字节


printf("%d\n", sizeof(&a + 1)); 

【讲解】&a代表数组a地址,对其+1后会跳过整个数组:

指针和数组笔试题讲解(1)_第1张图片

但它终归是地址,所以答案是4/8个字节


printf("%d\n", sizeof(&a[0])); 
printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1)); 

【讲解】&a[0]是数组首元素的地址,&a[0]+1是数组第二个元素的地址,都是地址,所以答案是4/8个字节


3>打印结果

这是在x64环境下运行的结果

指针和数组笔试题讲解(1)_第2张图片

二、字符数组

1>试题部分(一)

	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));

2>讲解部分

printf("%d\n", sizeof(arr)); 

【讲解】数组名单独存在sizeof中,答案是整个数组的大小,这是一个字符数组,有6个元素,所以答案是6个字节


printf("%d\n", sizeof(arr + 0));

【讲解】arr是数组首元素的地址,+0后依然是数组首元素的地址,地址的大小为4/8个字节


printf("%d\n", sizeof(*arr));

【讲解】arr代表数组首元素的地址,解引用后就是数组的第一个元素'a',其大小为1个字节


printf("%d\n", sizeof(arr[1]));

【讲解】arr[1]也就是字符'b'的大小,答案为1个字节


printf("%d\n", sizeof(&arr));

【讲解】&arr代表整个数组的地址,是地址就是4/8个字节


printf("%d\n", sizeof(&arr + 1)); 

【讲解】&a代表数组a地址,对其+1后会跳过整个数组:

指针和数组笔试题讲解(1)_第3张图片

是地址答案就是4/8个字节


printf("%d\n", sizeof(&arr[0] + 1));

【讲解】&arr[0]是数组首元素的地址,+1后就是数组第二个元素'b'的地址,是地址,答案就是4/8个字节


接下来先回顾一下strlen函数,以下是函数原型:

其功能是计算字符串的长度,从接收到的地址开始依次往后读取字符,直到遇到'\0'结束,'\0'不计入长度

printf("%d\n", strlen(arr));

printf("%d\n", strlen(arr + 0));

【讲解】arr和arr + 0都是数组首元素地址,strlen会从'a'依次向后读取,但是该数组并不是字符串数组,所以不知道什么时候会出现'\0',那答案就是一个随机值,或者说是一个>=6的值


printf("%d\n", strlen(*arr));
printf("%d\n", strlen(arr[1]));

【讲解】在调用strlen函数时,需要向其传地址,但是*arr和arr[1]分别代表'a'和'b',那么向其传过去的就是'a'和'b'的ASCII码值,strlen函数会将其视为地址,最终程序会报错,调试过程中会遇到以下情况:


printf("%d\n", strlen(&arr));

【讲解】&arr是整个数组的地址,但地址的值是和数组首元素地址的值是想同的

#include
int main()
{
	char arr[2] = { 'a','b'};
	printf("0x%x\n", &arr);
	printf("0x%x\n", arr);

	return 0;
}

所以strlen依然是从数组首元素依次向后读取,所以结果为随机值

指针和数组笔试题讲解(1)_第4张图片


printf("%d\n", strlen(&arr + 1)); 
printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));

【讲解】依然不知道什么时候会出现'\0',所以答案为随机值

指针和数组笔试题讲解(1)_第5张图片

3>打印结果

这里是将会报错的两行代码注释后的结果,环境依然是x64

指针和数组笔试题讲解(1)_第6张图片

1>试题部分(二)

	char arr[] = "abcdef";

	printf("%d\n", sizeof(arr)); //7 //末尾有个'\0'
	printf("%d\n", sizeof(arr + 0)); //4/8 首元素的地址
	printf("%d\n", sizeof(*arr)); //1 'a'的大小
	printf("%d\n", sizeof(arr[1])); //1 'b'的大小

	printf("%d\n", strlen(arr)); //6
	printf("%d\n", strlen(arr + 0)); //6 
	printf("%d\n", strlen(*arr)); //报错
	printf("%d\n", strlen(arr[1])); //报错
	printf("%d\n", strlen(&arr)); //6
	printf("%d\n", strlen(&arr + 1)); //随机值
	printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1)); //5

2>讲解部分

printf("%d\n", sizeof(arr));

【讲解】arr是一个字符串数组,字符串数组的末尾有'\0',在计算整个数组的大小时包含'\0',所以一共7个字符,大小为7个字节


printf("%d\n", sizeof(arr + 0));

【讲解】arr+0是数组首元素的地址,是地址答案就是4/8个字节


printf("%d\n", sizeof(*arr)); 
printf("%d\n", sizeof(arr[1]));

【讲解】*arr和arr[1]分别代表'a'和'b',连个字符的大小都是1个字节


printf("%d\n", strlen(arr));

【讲解】字符串数组的末尾有'\0',所以答案为6个字节


printf("%d\n", strlen(arr + 0));

【讲解】arr + 0是数组首元素的地址,由于末尾是有'\0',所以答案是6个字节


printf("%d\n", strlen(*arr)); //报错
printf("%d\n", strlen(arr[1])); //报错
printf("%d\n", strlen(&arr)); //6

printf("%d\n", strlen(&arr + 1)); //随机值
printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1)); //5

【讲解】这些题目都和上面的题理由相似,唯一不同的就是字符串数组的末尾有'\0'

3>打印结果

这里是将会报错的两行代码注释后的结果,环境依然是x64

指针和数组笔试题讲解(1)_第7张图片


那么本次与一维数组相关的笔试题讲解完毕,后续会进行二维数组,指针的笔试题讲解

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