【进阶C语言】数组笔试题解析

本节内容以刷题为主，大致目录：

1.一维数组

2.字符数组

3.二维数组

学完后，你将对数组有了更全面的认识

---

在刷关于数组的题目前，我们先认识一下数组名：

数组名的意义：表示数组首元素的地址

但是有两个例外：

（1）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。单位：字节。

（2）&数组名，这里的数组名表示整个数组，取出的是整个数组的大小。 

一、一维数组

1.判断下列sizeof计算的大小

（1）一维数组

#include
int main()
{
	int a[] = { 1,2,3,4 };//一维数组
	printf("%zd\n", sizeof(a));
	printf("%zd\n", sizeof(a + 0));
	printf("%zd\n", sizeof(*a));
	printf("%zd\n", sizeof(a + 1));
	printf("%zd\n", sizeof(a[1]));
	printf("%zd\n", sizeof(&a));
	printf("%zd\n", sizeof(*&a));
	printf("%zd\n", sizeof(&a + 1));
	printf("%zd\n", sizeof(&a[0]));
	printf("%zd\n", sizeof(&a[0] + 1));
	return 0;
}

结果展示：

代码分析：

#include
int main()
{
	int a[] = { 1,2,3,4 };//一维数组
	//整形数组，每个元素4个字节，整个数组为16字节

	printf("%zd\n", sizeof(a));
	//数组名直接放在sizeof内部，表示整个数组的大小

	printf("%zd\n", sizeof(a + 0));
	//数组名没有单独放在sizeof内部，表示数组首元素的地址。大小就是4/8字节

	printf("%zd\n", sizeof(*a));
	//a就是首元素地址。*a==*(a+0)==a[0]；所以*a就算首元素，大小为4字节

	printf("%zd\n", sizeof(a + 1));
	//a为首元素地址，+1跳过一个元素的地址，就算第二个元素的地址。a+1==&a[1]
	//只要是地址，就算4/8字节

	printf("%zd\n", sizeof(a[1]));
	//a[1]表示第二个元素，大小就是4字节

	printf("%zd\n", sizeof(&a));
	//&a,取出的是地址，只要是地址，就是4/8字节

	printf("%zd\n", sizeof(*&a));
	//*与&操作相互抵消。sizeof(*&a)==sizeof(a),为整个数组元素的大小==16字节
	
	printf("%zd\n", sizeof(&a + 1));
	//&a的结果是地址，+1操作后还是地址，那就是4/8字节

	printf("%zd\n", sizeof(&a[0]));
	//a[0]是第一个元素，&a[0]表示取出第一个元素的地址，地址就算4/8字节

	printf("%zd\n", sizeof(&a[0] + 1));
	//&a[0]是首元素的地址，&a[0]+1就是第二个元素的地址，大小4/8个字节

	return 0;
}

 内存分局图：

总结：只要可以确定是地址，那么大小一定就是4/8字节

（2）字符数组

#include
int main()
{
	char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
	printf("%zd\n", sizeof(arr));
	printf("%zd\n", sizeof(arr + 0));
	printf("%zd\n", sizeof(*arr));
	printf("%zd\n", sizeof(arr[1]));
	printf("%zd\n", sizeof(&arr));
	printf("%zd\n", sizeof(&arr + 1));
	printf("%zd\n", sizeof(&arr[0] + 1));
	return 0;
}

结果展示：

代码分析：

#include
int main()
{
	char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
	//字符数组，每个元素大小1字节，整个数组大小6字节

	printf("%zd\n", sizeof(arr));
	//计算的是整个数组的大小，为6字节

	printf("%zd\n", sizeof(arr + 0));
	//计算的是地址，大小为4/8字节

	printf("%zd\n", sizeof(*arr));
	//*arr为第一个元素，大小为1字节

	printf("%zd\n", sizeof(arr[1]));
	//arr[1]表示第二个元素，大小为1字节

	printf("%zd\n", sizeof(&arr));
	//地址，4/8字节

	printf("%zd\n", sizeof(&arr + 1));
	//地址，4/8字节
	
	printf("%zd\n", sizeof(&arr[0] + 1));
	//地址，4/8字节

	return 0;
}

内存布局图：

（3）字符串数组

#include
int main()
{
	char arr[] = "abcdef";
	printf("%zd\n", sizeof(arr));
	printf("%zd\n", sizeof(arr + 0));
	printf("%zd\n", sizeof(*arr));
	printf("%zd\n", sizeof(arr[1]));
	printf("%zd\n", sizeof(&arr));
	printf("%zd\n", sizeof(&arr + 1));
	printf("%zd\n", sizeof(&arr[0] + 1));
	return 0;
}

结果展示：

代码分析：

#include
int main()
{
	char arr[] = "abcdef";
	//arr中的内容：a,b,c,d,e,f,\0

	printf("%zd\n", sizeof(arr));
	//整个数组大小：7字节

	printf("%zd\n", sizeof(arr + 0));
	//地址，4/8字节

	printf("%zd\n", sizeof(*arr));
	//首元素，1字节大小

	printf("%zd\n", sizeof(arr[1]));
	//第二个元素，1字节大小

	printf("%zd\n", sizeof(&arr));
	//地址，4/8字节

	printf("%zd\n", sizeof(&arr + 1));
	//地址，4/8字节

	printf("%zd\n", sizeof(&arr[0] + 1));
	//地址。4/8字节

	return 0;
}

内存分布图：

（4）单单字符串

char *p = "abcdef";
printf("%zd\n", sizeof(p));
printf("%zd\n", sizeof(p+1));
printf("%zd\n", sizeof(*p));
printf("%zd\n", sizeof(p[0]));
printf("%zd\n", sizeof(&p));
printf("%zd\n", sizeof(&p+1));
printf("%zd\n", sizeof(&p[0]+1));

结果展示：

代码分析：

#include
int main()
{
	char* p = "abcdef";
	//p指向a的地址

	printf("%zd\n", sizeof(p));
	//p是指针，存放首字符a的地址，4/8字节

	printf("%zd\n", sizeof(p + 1));
	//p+1为字符b的地址，4/8字节

	printf("%zd\n", sizeof(*p));
	//*p==p[0]，拿到的是第一个字符：a，为1字节

	printf("%zd\n", sizeof(p[0]));
	//求的是字符的大小，1字节

	printf("%zd\n", sizeof(&p));
	//地址，4/8字节

	printf("%zd\n", sizeof(&p + 1));
	//地址，4/8字节

	printf("%zd\n", sizeof(&p[0] + 1));
	//地址，4/8字节

	return 0;
}

内存分布图：

2.判断下列strlen计算的大小

知识点：strlen是计算字符串的长度（个数）的函数。统计的是在字符串中\0之前出现的字符的个数

（1）不带\0的字符数组

#include
#include
int main()
{
	char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
	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;
}

因为\0是strlen结束的标志，没有\0则不能正常计算

所以准确的来说，上述代码都是错误的。

错误原因解析：

#include
#include
int main()
{
	char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
	printf("%d\n", strlen(arr));
	//随机值。地址

	printf("%d\n", strlen(arr + 0));
	//随机值。地址

	printf("%d\n", strlen(*arr));
	//非法访问地址，代码错误

	printf("%d\n", strlen(arr[1]));
	//非法访问地址，错误代码
	
	printf("%d\n", strlen(&arr));
	//随机值。地址

	printf("%d\n", strlen(&arr + 1));
	//随机值。地址

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

	return 0;
}

内存分布图： 

（2）自带\0的字符串数组

#include
#include
int main()
{
	char arr[] = "abcdef";
	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;
}

代码分析：

#include
#include
int main()
{
	char arr[] = "abcdef";
	//arr中的数据：a,b,c,d,e,f,\0

	printf("%d\n", strlen(arr));
	//从起始位置开始计算长度，为6

	printf("%d\n", strlen(arr + 0));
	//从起始位置开始计算长度，为6

	printf("%d\n", strlen(*arr));
	//*arr==a，传入的值就为97，代码报错

	printf("%d\n", strlen(arr[1]));
	//arr[1]==b，传入的值为98，代码错误

	printf("%d\n", strlen(&arr));
	//从起始位置开始计算，长度为6

	printf("%d\n", strlen(&arr + 1));
	//&arr为起始地址，&arr+1跳过了整个数组，为随机值

	printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));
	//从第二个元素开始，为5

	return 0;
}

内存分布图：

（3）带\0的纯字符串

#include
#include
int main()
{
	char* p = "abcdef";
	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;
}

代码分析：

#include
#include
int main()
{
	char* p = "abcdef";
	printf("%d\n", strlen(p));
	//从起始位置开始计算长度，为6

	printf("%d\n", strlen(p + 1));
	//从b位置开始计算长度，为5

	printf("%d\n", strlen(*p));
	//*p==a，传入97，代码报错

	printf("%d\n", strlen(p[0]));
	//代码报错

	printf("%d\n", strlen(&p));
	//&p为指针变量的地址，为随机值

	printf("%d\n", strlen(&p + 1));
	//&p+1跳过了该字符串，为随机值

	printf("%d\n", strlen(&p[0] + 1));
	//从b位置开始计算，长度为5

	return 0;
}

内存分布图：

二、二维数组

前言：二维数组的数组名同样是首元素地址，不过二维数组的首元素是第一行元素；而且依旧有两个例外。

题目：判断下列sizeof计算的大小

#include
int main()
{
	int a[3][4] = { 0 };
	printf("%zd\n", sizeof(a));
	printf("%zd\n", sizeof(a[0][0]));
	printf("%zd\n", sizeof(a[0]));
	printf("%zd\n", sizeof(a[0] + 1));
	printf("%zd\n", sizeof(*(a[0] + 1)));
	printf("%zd\n", sizeof(a + 1));
	printf("%zd\n", sizeof(*(a + 1)));
	printf("%zd\n", sizeof(&a[0] + 1));
	printf("%zd\n", sizeof(*(&a[0] + 1)));
	printf("%zd\n", sizeof(*a));
	printf("%zd\n", sizeof(a[3]));
	return 0;
}

运行结果：

代码分析：

#include
int main()
{
	int a[3][4] = { 0 };
	//三行四列，一行的大小是12，整个数组是48

	printf("%zd\n", sizeof(a));
	//数组名单独放在里面，计算的是整个数组的大小

	printf("%zd\n", sizeof(a[0][0]));
	//a[0][0]表示第一行第一列的元素，计算的是元素的大小，4字节

	printf("%zd\n", sizeof(a[0]));
	//a[0]表示第一行的地址，也可以称为第一行这个数组的数组名
	//sizeof(arr[0])计算的就是第一行整个一维数组的全部大小，16字节

	printf("%zd\n", sizeof(a[0] + 1));
	//a[0]没有单独存放，a[0]==&a[0][0]，也表示第一行第一个元素的地址
	//所以a[0]+1==&a[0][1],地址就是：4/8字节
	
	printf("%zd\n", sizeof(*(a[0] + 1)));
	//a[0]+1为第二行元素的数组名，也是第二行元素的首元素，4字节

	printf("%zd\n", sizeof(a + 1));
	//a没有单独放在sizeof内部，所以表示第一行的地址
	//所以a+1是第二行的地址，4/8字节

	printf("%zd\n", sizeof(*(a + 1)));
	//a+1为第二行的地址，*(a+1)就是第二行
	//*(a+1)==a[1]，第二行元素的总大小=4*4=16

	printf("%zd\n", sizeof(&a[0] + 1));
	//&a[0]是第一行的地址，&a[0]+1是第二行的地址
	//地址就是4/8字节

	printf("%zd\n", sizeof(*(&a[0] + 1)));
	//*(&a[0]+1)==a[1],计算的是第二行元素的大小，为16字节

	printf("%zd\n", sizeof(*a));
	//a没有单独放在sizeof内部,所以是第一行的地址
	//*a==a[0],计算的是第一行的元素，为16字节

	printf("%zd\n", sizeof(a[3]));
	//a[3]表示第四行元素，但是没有第四行元素
	//sizeof计算的只是类型大小，a[3]和a[0]或a[1]一样，都表示某一行元素
	//虽然没有第四行，但是跟a[0]的类型一样，都是四个int元素的数组

	return 0;
}

内存布局图：

总结：有二维数组a[3][4]

（1）a、a[0]、a[1]、a[2]都表示数组名

（2）a是二维数组的数组名，a[0]、a[1]、a[2]分别是第一、二、三行的数组名。

（3）第一、第二和第三行数组又可以称为一个一维数组

（4）a、a[0]、a[1]、a[2]单独放在sizeof内部或者&数组名，就表示整个数组

（5）没有像（4）那种，a、a[0]、a[1]、a[2]就表示首元素的地址