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前言
一、sizeof和strlen 的区分比较
二、sizeof,strlen与数组的计算
三、指针运算，笔试难题解析
总结
前言
本文作为指针进阶的最后一篇文章，给大家带来了丰富的例题，这其中包括区分比较sizeof和strlen计算各种花样的数组指针表达式，如果你能答对所有的关于sizeof和strlen的计算例题，那么关于sizeof和strlen的计算你就无敌了。另外最主要的还是指针的运算笔试难题，这些笔试真题就能帮我们更深入的理解指针，最终成为C语言大佬，当然指针还未结束，最后还是需要自己理解和积累，希望本文对大家有所帮助
一、sizeof和strlen 的区分比较
| sizeof | strlen |
| 1.sizeof是操作符 | 1.strlen是库函数，使用时需包含头文件<string.h> |
| 2.sizeof计算操作数所占的内存大小， 单位是字节，返回类型为size_t | 2.strlen是计算字符串长度的，统计的是\0之前字符 的个数，返回类型为size_t |
| 3.sizeof不关注内存中存放的数据，sizeof中 如果是表达式也不会真正的被计算 | 3.关注内存中是否有\0，如果没有\0，就会 继续往后找，可能会导致越界访问 |
| 4.sizeof 传入的参数可以是变量名， 可以是类型名，也可以是整数、浮点数等 | 4.strlen 的形参是一个字符指针，也就是 需要计算的字符串首元素地址 |
strlen的形参
sizeof不关注数据内容体现在以下代码：
#include <stdio.h>int main()
{int a = 10;printf("%zd\n", sizeof(a));//计算a大小printf("%zd\n", sizeof(int));//直接计算类型大小printf("%zd\n", sizeof(10));//甚至直接计算整数大小return 0;
}运行结果：
strlen关注内存中是否有\0体现在以下代码：
#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{char ch1[] = "abcdef";//字符串赋值末尾自带一个\0char ch2[] = { 'a','b','c','d','e','f' };//末尾没有\0char ch3[] = { 'a','b','c','d','e','f' ,'\0' };//末尾手动添加\0printf("%zd\n", strlen(ch1));printf("%zd\n", strlen(ch2));printf("%zd\n", strlen(ch3));return 0;
}运行结果：
出现38的结果就是因为 ch2 数组中没有\0，strlen只能在数组后面的内存中去寻找\0，也就是越界访问了，最终会返回一个随机值
二、sizeof,strlen与数组的计算
以下就是使用 sizeof 和 strlen 计算数组的题目，你能答对几道？可不要小看这些计算，一不小心就会犯错误，重要的还是理解。
注意：以下涉及的知识与我主页指针进阶（1）数组与指针有关，即数组名为数组首元素地址，但有两个例外：
1. sizeof(数组名)，数组名单独放在sizeof中，此时数组名表示整个数组，计算的是整个数组大小
2. &数组名，取出的是整个数组的地址，也就是一个数组指针
如不了解，可前去预览，以便更好的理解以下代码
注：以下代码中行末尾注释的数字为每一行的答案，4/8表示在x86或x64位平台下不同的结果
例1：小试牛刀
#include <stdio.h>int main()
{int a[] = { 1,2,3,4 };printf("%zd\n", sizeof(a));//16，a单独放在sizeof中表示计算整个数组大小printf("%zd\n", sizeof(a + 0));//4/8，非单独表示指针printf("%zd\n", sizeof(*a));//4，解引用首元素地址printf("%zd\n", sizeof(a + 1));//4/8 等价于&a[1]printf("%zd\n", sizeof(a[1]));//4 printf("%zd\n", sizeof(&a));//4/8，&a表示取出的是整个数组的地址，是一个数组指针printf("%zd\n", sizeof(*&a));//16，*与&抵消，相当于a单独放在sizeof中printf("%zd\n", sizeof(&a + 1));//4/8，数组指针加1，表示跳过整个数组的后一个数组指针 printf("%zd\n", sizeof(&a[0]));//4/8，取出第一个元素地址printf("%zd\n", sizeof(&a[0] + 1));//4/8，等价于&a[1]return 0;
}
例2：
#include <stdio.h>int main()
{char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };printf("%zd\n", sizeof(arr));//6，数组名单独放在sizeof里，表示计算整个数组大小printf("%zd\n", sizeof(arr + 0));//4/8，非单独放，表示首元素地址printf("%zd\n", sizeof(*arr));//1，解引用首元素地址，指向字符aprintf("%zd\n", sizeof(arr[1]));//1，指向字符bprintf("%zd\n", sizeof(&arr));//4/8，取出的是一个数组指针printf("%zd\n", sizeof(&arr + 1));//4/8，还是一个数组指针printf("%zd\n", sizeof(&arr[0] + 1));//4/8，相当于&arr[1]return 0;
}例3：
#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };printf("%zd\n", strlen(arr));//随机值printf("%zd\n", strlen(arr + 0));//随机值，等于第一行printf("%zd\n", strlen(*arr));//访问地址为97处的内存，程序崩溃printf("%zd\n", strlen(arr[1]));//访问地址为98处的内存，程序崩溃printf("%zd\n", strlen(&arr));//随机值，等于第一行printf("%zd\n", strlen(&arr + 1));//随机值，等于第一行减6printf("%zd\n", strlen(&arr[0] + 1));//随机值，等于第一行减1return 0;
}
例4：
#include <stdio.h>int main()
{char arr[] = "abcdef";//以字符串字面量进行赋值，末尾有隐藏了的\0printf("%zd\n", sizeof(arr));//7，计算包括了\0在内的7个字符printf("%zd\n", sizeof(arr + 0));//4/8，非数组名单独放在sizeof里，等价于&arr[0]printf("%zd\n", sizeof(*arr));//1，解引用首元素的地址，指向字符aprintf("%zd\n", sizeof(arr[1]));//1，指向bprintf("%zd\n", sizeof(&arr));//4/8，取出的是数组指针printf("%zd\n", sizeof(&arr + 1));//4/8，还是一个数组指针printf("%zd\n", sizeof(&arr[0] + 1));//4/8，等价于&arr[1]return 0;
}例5：
#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{char arr[] = "abcdef";//末尾有\0printf("%zd\n", strlen(arr));//6printf("%zd\n", strlen(arr + 0));//6printf("%zd\n", strlen(*arr));//访问地址为97处的内存空间，程序崩溃printf("%zd\n", strlen(arr[1]));//访问地址为98处的内存空间，程序崩溃printf("%zd\n", strlen(&arr));//6printf("%zd\n", strlen(&arr + 1));//跳过该数组，越界访问，返回随机值printf("%zd\n", strlen(&arr[0] + 1));//5return 0;
}例6：
#include <stdio.h>int main()
{char* p = "abcdef";//p接收的是字符串的首元素地址printf("%zd\n", sizeof(p));//4/8 注意指针变量就是指针，数组名是数组名，这两者这不一样printf("%zd\n", sizeof(p + 1));//4/8，等价于&p[1]printf("%zd\n", sizeof(*p));//1，指向字符aprintf("%zd\n", sizeof(p[0]));//1，字符aprintf("%zd\n", sizeof(&p));//4/8，指针变量的地址，相当于一个二级指针printf("%zd\n", sizeof(&p + 1));//4/8，还是一个二级指针printf("%zd\n", sizeof(&p[0] + 1));//4/8，字符串中b的地址return 0;
}例7：
#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{char* p = "abcdef";printf("%zd\n", strlen(p));//6printf("%zd\n", strlen(p + 1));//5printf("%zd\n", strlen(*p));//访问地址为97处的内存空间，程序崩溃printf("%zd\n", strlen(p[0]));//访问地址为97处的内存空间，程序崩溃printf("%zd\n", strlen(&p));//传入的是p变量本身的地址，返回随机值printf("%zd\n", strlen(&p + 1));//传入的是跳过b变量地址的地址，返回随机值printf("%zd\n", strlen(&p[0] + 1));//5return 0;
}例8：二维数组
#include <stdio.h>int main()
{int a[3][4] = { 0 };printf("%zd\n", sizeof(a));//48，数组名单独放在sizeof中，计算的是整个数组大小printf("%zd\n", sizeof(a[0][0]));//4，表示第一行第一个元素printf("%zd\n", sizeof(a[0]));//16，a[0]表示第一行数组的数组名，单独放在sizeof中printf("%zd\n", sizeof(a[0] + 1));//4/8，等价于&a[0][1]printf("%zd\n", sizeof(*(a[0] + 1)));//4，等价于a[0][1]printf("%zd\n", sizeof(a + 1));//4/8，a表示数组首元素地址也就是&a[0]，a+1就是&a[1]printf("%zd\n", sizeof(*(a + 1)));//16，继上一行，a+1再解引用相当于a[1]数组名单独放sizeof中printf("%zd\n", sizeof(&a[0] + 1));//4/8，等价于&a[1]printf("%zd\n", sizeof(*(&a[0] + 1)));//16，继上一行，&与*抵消,相当于a[1]单独放在sizeof中printf("%zd\n", sizeof(*a));//16，等价于*&a[0]，相当于a[0]数组名单独放在sizeof中printf("%zd\n", sizeof(a[3]));//16，这里一定记住：sizeof中的表达式不会真正计算，这里不会越界 访问，因此依旧表示数组名a[3]单独放在sizeof中，计算的是a[3]整个数组大小return 0;
}注意：sizeof()中的表达式不会真正的被计算
例如：
三、指针运算，笔试难题解析
题目1：
//以下程序运行的结果是什么
#include <stdio.h>int main()
{int a[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };int* ptr = (int*)(&a + 1);printf("%d,%d", *(a + 1), *(ptr - 1));return 0;
}运行结果：
画图解析：
- 因为&a得到一个数组指针，+1就跳过一个数组，指向了a[5]的末尾，因此(&a+1)应指向如图所示的位置，因为此时(&a+1)还是一个数组指针，因此强制转换为 int* ，再传给ptr
- int* 类型指针-1往低地址处移动4个字节，所以ptr-1指向的就是5，而 *(a+1) 就等价于 a[1]，指向的是数组第二个元素2
题目2：
//在X86环境下
//假设结构体的⼤⼩是20个字节
//程序输出的结果是啥？
#include <stdio.h>struct Test
{int Num;char* pcName;short sDate;char cha[2];short sBa[4];
}*p = (struct Test*)0x100000;int main()
{printf("%p\n", p + 0x1);printf("%p\n", (unsigned long)p + 0x1);printf("%p\n", (unsigned int*)p + 0x1);return 0;
}运行结果：
解析：
- 首先定义了一个结构体指针p，p储存的地址就是被强转为结构体指针类型的0x100000
- printf("%p\n", p + 0x1)，0x1表示16进制数字1，所以p+0x1就是p+1，p为一个结构体类型的指针变量，+1就是跳过一个结构体大小的字节，而结构体大小就是20个字节，20转换为16进制就是0x14，所以p+1 = 0x100000+0x14 = 0x100014，%p打印，会打印完整地址，因此不足位前面补0，最终结果就是 00100014
- printf("%p\n", (unsigned long)p + 0x1)， (unsigned long)p将结构体指针类型的p强制转换为无符号整形p，其中储存的地址就会变为无符号整数，因此最终结果就是两个整数相加，也就是 0x100000+0x1 = 0x100001 ，最后以地址的格式打印出来就是 00100001
- printf("%p\n", (unsigned int*)p + 0x1)，这里就是将p强转为无符号整形指针类型，+1跳过一个无符号整形大小的字节，也就是4个字节，因此最终结果就是 00100004
题目3：
//以下代码运行的结果是什么？
#include <stdio.h>int main()
{int a[3][2] = { (0, 1), (2, 3), (4, 5) };int* p;p = a[0];printf("%d", p[0]);return 0;
}
运行结果：
解析：
- 首先我们需要关注{ (0, 1), (2, 3), (4, 5) }，这里面是3个逗号表达式，逗号表达式结果取决于其最后一位，所以大括号里面实际只有 1,3,5,这三个数
- a[0]就为第一行元素的首地址，所以p[0] 等价于 *(p+0)，也就是指向第一行第一个元素1
题目4：
//假设环境是x86环境，程序输出的结果是啥？
#include <stdio.h>int main()
{int a[5][5];int(*p)[4];p = a;printf("%p,%d\n", &p[4][2] - &a[4][2], &p[4][2] - &a[4][2]);return 0;
}运行结果：
解析：
- 如图所示，a本为 int (*)[5] 类型，却强制赋值给p int (*)[4] 类型，导致两者出现上图分配情况，通过画图我们不难找到 p[4][2] 和 a[4][2] 的位置
- 我们知道数组中两指针相减，那么得到的就是两指针之间的元素个数，因为p[4][2]地址小于a[4][2]，所以得到的是 -4，-4以%d的格式打印就是-4，但是-4以%p打印就不一样了
- -4以%p打印，打印的是-4在内存中的补码，以地址的格式打印。-4的补码就为1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100，每四个二进制位以地址的16进制打印就是 FFFFFFFC
题目5：
#include <stdio.h>int main()
{int aa[2][5] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };int* ptr1 = (int*)(&aa + 1);int* ptr2 = (int*)(*(aa + 1));printf("%d,%d", *(ptr1 - 1), *(ptr2 - 1));return 0;
}运行结果：
解析：
- (int*)(&aa + 1)，&aa+1取出整个数组的地址，可以理解为二维数组的数组指针，+1就跳过整个数组，来到数组的末尾，然后强转为(int*)类型，赋给ptr1
- (int*)(*(aa + 1))，可以直接理解为(int*)aa[1]，*(aa+1)就表示跳过一个元素解引用，也就是aa[1]，指向的就是第二个数组元素的首地址，赋给ptr2
- 因此，ptr1,ptr2都被强转为int*类型，这样-1就往地址跳过一个整形大小的字节，也就是分别指向10和5
题目6：
//程序运行的结果是啥？
#include <stdio.h>int main()
{char* a[] = { "work","at","alibaba" };char** pa = a;pa++;printf("%s\n", *pa);return 0;
}运行结果：
解析：
- a是一个字符指针数组，它里面3个元素分别对应后面三个字符串字面量的首字符地址
- 因为a是数组首元素地址，它指向的是一个字符指针，因此接收a需要一个二级指针变量，也就是pa，给pa赋值a，pa开始指向的是a[0]的地址，pa++后，pa向后移动一个地址，指向了a[1]的地址，因此*pa就等于a[1]，以%s打印字符串需要字符串首元素地址，a[1]储存的是at\0的首元素地址，因此最终打印at
题目7：
//以下代码打印的结果是什么？
#include <stdio.h>int main()
{char* c[] = { "ENTER","NEW","POINT","FIRST" };char** cp[] = { c + 3,c + 2,c + 1,c };char*** cpp = cp;printf("%s\n", **++cpp);printf("%s\n", *-- * ++cpp + 3);printf("%s\n", *cpp[-2] + 3);printf("%s\n", cpp[-1][-1] + 1);return 0;
}运行结果：
解析：（cpp是三级指针，接收二级指针变量的地址）
- 首先第一处打印，**++cpp，*与前置++优先级相同，结合性从右到左，因此cpp先自增1，cpp就指向cp[1]的地址，然后*++cpp，解引用得到的就是cp[1]的内容c+2，最后* *++cpp，再解引用，就是解引用c+2，指向的就是c[2]的内容，也就是POINT\0的首字符地址，最后以%s打印就是POINT。由于cpp指向发生变化，上图的需进行修改
- 第二处打印，*-- * ++cpp + 3，我们来一步一步分析，以优先级和结合性，首先是++cpp，那么cpp自增1就指向了cp[2]的地址了，然后*++cpp，解引用cp[2]的地址，得到的就是cp[2]指向的内容c+1，然后--*++cpp，c+1自减1，就是把cp[2]的内容从c+1修改为c，然后*--*++cpp，再解引用，这时解引用的是c，指向的就是c[0]的内容，也就是ENTER\0的首字符地址，最后*--*++cpp+3，加3表示跳过3个字节(因为指针为char类型)，此时指向的就是字符E的地址，因此最终打印的结果就是ER。由于以上变化，我们再重新绘图
- 第三处打印，*cpp[-2] + 3 ==>(等价于) **(cpp-2)+3，首先cpp-2，改变指向的内容为cp[0]的地址，然后*(cpp-2)，解引用得到cp[0]的内容c+3，然后**(cpp-2)，再解引用得到的就是c+3也就是c[3]所指向的内容，也就是FIRST\0的首字符地址，最后**(cpp-2)+3，加3跳过3个字节，指向字符S的地址，最终打印的就是ST。由于上述操作并未实质改变指针指向的内容，只是表达式的计算，所以不需重新绘图
- 第四处打印，cpp[-1][-1] + 1 ==> *(*(cpp-1))-1)+1，首先cpp-1，指向的是cp[1]的地址，然后*(cpp-1)，解引用得到cp[1]指向的内容c+2，然后*(cpp-1)-1，减一表示把c+2减1，导致改变cp[1]中的内容从c+2变为c+1，然后*(*(cpp-1)-1)，再解引用c+1，也就是解引用c[1]的内容，c[1]的内容指向的是字符串字面量NEW\0的首字符地址，最后*(*(cpp-1))-1)+1，加1表示跳过一个字节，此时指向的就是字符E的地址，最终打印的结果就是EW。
总结
至此，我就解析完了本文的所有题目，希望对大家有所帮助，也很感谢大家的支持，大家有什么疑问欢迎评论区指出
