指针笔试题（C语言进阶）

前言

1、案例一

1.1 答案

1.2 解析

2、案例二

2.1 答案

2.2 解析

3、案例三

3.1 答案

3.2 解析

4、案例四

4.1 答案

4.2 解析

5、案例五

5.1 答案

5.2 解析

总结

前言

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。本篇通过对指针实际案例的分析，由浅入深，来加强我们对指针的理解。

1、案例一

#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;
}

先自己想想，下面公布答案。

1.1 答案

答案是2，5。

1.2 解析

其实第一个输出的2比较好理解，主要是第二个输出可能会有疑问。

对于*（a+1），本身a表示数组的首元素地址，a+1表示数组的第二个元素的地址，因此解引用a+1得到的结果就是数组的第二个元素的值：2。（解引用就是*）

对于*（ptr-1），首先我们看看ptr是什么，前面定义 ptr = （int*）（&a + 1）；首先，&a表示将整个数组的地址取出来，其类型为（int*）[5]，大小是5个整型的大小，所以&a+1直接跳过整个数组，指向数组后面一个位置的地址，但是最后又通过（int*）强制将其转化成了int*类型，步长变回一个整型的大小，所以ptr其实就是指向数组最后一个元素后面一个位置地址的指针，类型为（int*）类型，步长为1个整型数据的大小。因此，输出时，ptr-1其实只往回跳了一个整型大小的长度，指向了数组第五个元素（最后一个元素），再解引用得到的答案就是5啦。

2、案例二

#include <stdio.h>
struct Test
{int Num;char* pcName;short cha[2];short sBa[4];
}*p = (struct Test*)0x100000;
//假设p 的值为0x100000。如下表达式的值分别为多少。
//已知，结构体Test类型的变量大小是20字节。
//x86环境
int main()
{printf("%p\n", p + 0x1);printf("%p\n", (unsigned long)p + 0x1);printf("%p\n", (unsigned int*)p + 0x1);return 0;
}

这是一道结构体指针的运算，定义结构体*p，其值设定为0x100000。在x86环境下，进行了三种不同的运算，分析结果。

2.1 答案

答案是：00100014 00100001 00100004

2.2 解析

对于 p+0x1，是将结构体指针p+1，由于p是结构体指针，所以，其步长为1个结构体的长度，题目说这样一个结构体长度为20（其实可以通过自己计算结构体的内容得出），所以加1直接跳过20个字节，因此输出结果为00100014。（16进制20就是14）。

对于（unsigned long）p + 0x1,将p强制转换成了无符号长整型，p已经不再是指针，变成了一个长整型1,048,567。加1变成1,048,568。输出时用的%p，也就是地址类型的输出，因此是16进制，1,028,568转换回16进制就是00100001。

对于（unsigned int*）p + 0x1，将p转化成了无符号整型指针，那其步长就变为了4，p+1就指向4字节后的地址，因此对p+1输出结果为00100004。

3、案例三

#include <stdio.h>
int main()
{int a[4] = { 1,2,3,4 };int* ptr1 = (int*)(&a + 1);int* ptr2 = (int*)((int)a + 1);printf("%x,%x", ptr1[-1], *ptr2);return 0;
}

%x代表16进制输出，来想想这题的答案吧

3.1 答案

怎么样，算对了吗？

3.2 解析

这道题难点在第二个输出，下面我们一个个分析：

对于ptr1来说，定义时，（int*）（&a + 1）；&a取出了整个数组的地址，+1跳过整个数组指向数组最后一个元素后面一个位置的地址，然后再将它强制类型转换回（int*）类型，步长变回一个整型数据的大小。输出时，ptr[-1]其实就是输出ptr前一个地址的访问值，ptr前一个地址指向的就是数组最后一个元素，因此输出为4.

对于ptr2来说，定义时，（int*）（（int）a + 1）；先将a强制转换成int类型，已经不是指针了，因此+1就是存粹往a上加个1。

在内存中a[4]的存放是如上图的，强制类型转换后+1指向的其实是如上图的位置，那么再对其进行解引用得到的就是02000000（因为我们用的编译器是小端存储，数据的低位是放在地址的低位的，存储时反着存，读取时要反着读取）。

4、案例四

#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;
}

4.1 答案

答案是1，是不是没想到

4.2 解析

其实这题在初始化是有坑的，仔细看我们在初始化的时候用到了（），我举个例子：

（0，1）这个式子其实就是1，这是个逗号表达式，逗号表达式的值就是最后一个','后面的那个值，在这里就是1.其实a[3][2]这个数组只初始话了3个值{1 , 3 , 5}。

好了，现在再来分析p指针，对于p来讲，p=a[0]，将a第一行赋值给p其实就是第一行元素的首地址给了p，最后打印时p[0]其实就是访问a第一行第一个元素的值，相当于a[0][0],最后打印出来就是1。

5、案例五

#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;
}

5.1 答案

答案是：FFFFFFFC,-4

5.2 解析

这题，p是一个数组指针，其步长为4个整型数据大小，比a数组的每一行长度少1个整型数据大小，p和a一开始指向的是同一个地址，每当p+1时，p只能跳过4个整型数据大小的地址，而对于a来说，a+1可以跳过5个整型数组的大小的地址。所以，p[4][2]和a[4][2]比较，它们都跳过了4行，因此a[4][2]在地址上比p[4][2]多4个整型大小的值，而我们知道，指针和指针相减，得到的是两个指针之间的元素个数，因此是-4，%p是输出地址，其没有原码反码补码的概念，直接将内存中-4的补码输出，就是FFFFFFFC。