C语言深入理解指针(4)--指针笔试题解析

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C语言深入理解指针(4)

收录于专栏【C语言学习】
本专栏旨在分享学习C语言学习的一点学习笔记，欢迎大家在评论区交流讨论💌

1. sizeof和strlen的对⽐

1.1 sizeof

1.2 strlen

1.3 sizeof 和strlen的对⽐

2. 数组和指针笔试题解析

2.1 ⼀维数组

2.2 字符数组

示例一:

示例二:

示例三:

示例四:

示例五:

实例六:

2.3 ⼆维数组

3. 指针运算笔试题解析

3.1 题⽬1：

3.2 题⽬2

3.3 题⽬3

3.4 题⽬4

3.5 题⽬5

3.6 题⽬6

3.7 题⽬7

1. sizeof和strlen的对⽐

1.1 sizeof

在学习操作符的时候，我们学习了 sizeof ， sizeof 计算变量所占内存内存空间⼤⼩的，单位是字节，如果操作数是类型的话，计算的是使⽤类型创建的变量所占内存空间的⼤⼩。

sizeof 只关注占⽤内存空间的⼤⼩，不在乎内存中存放什么数据。

比如:

#include <stdio.h>
int main()
{int a = 10;printf("%d\n", sizeof(a));printf("%d\n", sizeof a);printf("%d\n", sizeof(int));return 0;
}

输出结果:

1.2 strlen

strlen 是C语⾔库函数，功能是求字符串⻓度。函数原型如下：

size_t strlen ( const char * str );

统计的是从 strlen 函数的参数 str 中这个地址开始向后， \0 之前字符串中字符的个数。 strlen 函数会⼀直向后找 \0 字符，直到找到为⽌，所以可能存在越界查找。

比如:


#include <stdio.h>
int main()
{char arr1[3] = { 'a', 'b', 'c' };char arr2[] = "abc";printf("%d\n", strlen(arr1));printf("%d\n", strlen(arr2));printf("%d\n", sizeof(arr1));printf("%d\n", sizeof(arr1));return 0;
}

输出结果:

注意35是随机的,当没有\0时,strlen 会⼀直向后找 \0 字符，直到找到为⽌,所以是不确定的

1.3 sizeof 和strlen的对⽐

sizeof

strlen

1. sizeof是操作符

2. sizeof计算操作数所占内存的⼤⼩，单位是字节

3. 不关注内存中存放什么数据

1. strlen是库函数，使⽤需要包含头⽂件 string.h

2. srtlen是求字符串⻓度的，统计的是 \0 之前字符的隔个数

3. 关注内存中是否有 \0 ，如果没有 \0 ，就会持续往后找，可能会越界

2. 数组和指针笔试题解析

2.1 ⼀维数组

int main()
{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));
}

输出结果:

解析如下:di

第一个:sizeof加数组名,在上一节说过,代表求整个数组的内存大小,一个整数为四个字节,四个整数即为16个字节

第二个:a+0代表的是首元素的地址,指针的大小只与平台有关,我这里是X64所以是8

第三个:对首元素的指针进行解引用,即求1的内存,所以为4个字节

第四个:代表的是首元素后面一个元素的地址大小,所以为8

第五个:求第二个元素的内存,所以为4

第六个:返回的是整个数组的地址,地址的内存只与平台有关,所以为8

第七个:对整个数组进行解引用,所以为16

第八个:求得是数组地址下一个地址,是地址内存就是固定得,为8

第九个:求得是地址,固定为8

第十个:也是一样,求的是地址,为8

2.2 字符数组

示例一:

int main()
{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));
}

输出结果:

解析如下:

第一个:sizeof加数组名,在上一节说过,代表求整个数组的内存大小,一个字符为1个字节,6个字符即为6个字节

第二个:a+0代表的是首元素的地址,指针的大小只与平台有关,我这里是X64所以是8

第三个:对首元素的指针进行解引用,即求1的内存,所以为1个字节

第四个:求第二个元素的内存,所以为1

第五个:返回的是整个数组的地址,地址的内存只与平台有关,所以为8

第六个:求得是数组地址下一个地址,是地址内存就是固定得,为8

第七个:求得是数组地址下一个地址,是地址内存就是固定得,为8

示例二:

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));
}

strlen 统计的是从 strlen 函数的参数 str 中这个地址开始向后， \0 之前字符串中字符的个数。 strlen 函数会⼀直向后找 \0 字符，直到找到为⽌，所以可能存在越界查找。

所以我们使用 strlen 时一定要注意这个问题!

示例三:

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

输出结果:

调式结果:

注意:这样得初始化会自动补上"\0"

解析如下:

第一个:sizeof加数组名,在上一节说过,代表求整个数组的内存大小,一个字符为1个字节,7个字符即为7个字节(注意"\0"也算)

第二个:a+0代表的是首元素的地址,指针的大小只与平台有关,我这里是X64所以是8

第三个:对首元素的指针进行解引用,即求1的内存,所以为1个字节

第四个:求第二个元素的内存,所以为1

第五个:返回的是整个数组的地址,地址的内存只与平台有关,所以为8

第六个:求得是数组地址下一个地址,是地址内存就是固定得,为8

第七个:求得是数组地址下一个地址,是地址内存就是固定得,为8

示例四:

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));
}

输出结果:

解析如下:

第一个:strlen加数组名,数组名就是首元素得地址,所以strlen会一直找,直到找到\0,所以为6

第二个:strlen接收得也是首元素得地址,所以也为6

第三个和第四个:传入得不是地址,而是一个值,所以打印不出结果

第五个:返回的是整个数组的地址,返会得其实也是地址首元素得地址,所以也为6

第六个:求得是数组地址下一个地址,内容不确定,随机

第七个:求得是数组地址首元素得下一个地址,所以为5

示例五:

int main()
{char* p = "abcdef";printf("%d\n", sizeof(p));printf("%d\n", sizeof(p + 1));printf("%d\n", sizeof(*p));printf("%d\n", sizeof(p[0]));printf("%d\n", sizeof(&p));printf("%d\n", sizeof(&p + 1));printf("%d\n", sizeof(&p[0] + 1));
}

输出结果:

解析如下:

第一个:sizeof求得时指针p得大小,所以为8

第二个:求得是字符指针p下一个地址,是地址内存就是固定得,为8

第三个:对字符指针p进行解引用,即求a的内存,所以为1个字节

第四个:求第一个元素的内存,所以为1

第五个:对指针p进行取地址,地址内存就是固定得,为8

第六个:求得是对指针p进行取地址得下一个地址,是地址内存就是固定得,为8

第七个:求得是字符数组首元素地址下一个地址,是地址内存就是固定得,为8

实例六:

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));
}

输出结果:

第一个:strlen加字符数组指针名,字符数组指针名就是首元素得地址,所以strlen会一直找,直到找到\0,所以为6

第二个:strlen接收得也是首元素下一个地址,所以为5

第三个和第四个:传入得不是地址,而是一个值,所以打印不出结果

第五个:传入p得地址,strlen会一直找,直到找到\0,所以为6

第六个:传入p地址的下一个,随机不确定

第七个:传入p首元素的下一个地址,所以为5

2.3 ⼆维数组

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

输出结果

这里的分析和一维数组一样,我这里只说第三个和第二个:

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

sizeof加数组名求得是整个数组得内存,而这里求得是第一行所有元素得内存,即为16
printf("%d\n", sizeof(a[0] + 1));

这里应该a[0] + 1先算所以,他这里返回得是地址,答案为8

数组名的意义：

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。

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地址。

3. 除此之外所有的数组名都表⽰⾸元素的地址。

3. 指针运算笔试题解析

3.1 题⽬1：

#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;
}
//程序的结果是什么？

程序的结果是什么？

这里得ptr指向的是整个数组地址的下一个,应为&a取得是整个数组的地址

所以它打印的结果应该为2,5

*(a + 1):数组名代表首元素的地址,再加一,即取得是第二个元素得地址,在进行解引用:

*(ptr - 1) :

输出结果:

3.2 题⽬2

在X86环境下

假设结构体的⼤⼩是20个字节

程序输出的结构是啥？

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;
}

p + 0x1：这是一个指针运算，它将 p 指针向后移动了一个结构体的大小（20 字节）,这里注意: 0x100014 是16进制。因此，它将指向 0x100014 地址。
(unsigned long)p + 0x1：这是一个类型转换，将指针 p 转换为 unsigned long 类型，然后再加上 0x1。这将得到 0x100001。
(unsigned int*)p + 0x1：这也是一个类型转换，将指针 p 转换为 unsigned int* 类型，然后再加上 0x1。这将得到 0x100004。

输出结果:

3.3 题⽬3

#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;
}

首先，我们定义了一个二维整数数组 a，其中包含了三个子数组，每个子数组有两个整数元素。注意，这里的初始化方式有点特殊，使用了逗号运算符，但实际上只有最后一个值被赋给了数组元素。因此，a 的内容实际上是 {1, 3, 5}。
然后，我们创建了一个指向整数的指针 p，并将其指向了 a[0]，即第一个子数组的首地址。
接下来，我们打印了 p[0] 的值。由于 p 指向了 a[0]，所以 p[0] 实际上是 a[0][0]，即第一个子数组的第一个元素，也就是 1。

输出结果:

3.4 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;
}

解析:

这里注意a和p的类型是不一样的

a的类型为int(*)[5]

p的类型为int(*)[4]

当返回%d时,就是返回了两个地址相差的距离,也是就-4

而用地址打印时,就是返回-4的补码,用16进制表示

3.5 题⽬5

#include <stdio.h>int main(){char *a[] = {"work","at","alibaba"};char**pa = a;pa++;printf("%s\n", *pa);return 0;}

首先，我们定义了一个字符型指针数组 a[]，其中包含三个字符串元素：“work”、“at” 和 “alibaba”。
然后，我们定义了一个指向字符型指针的指针 pa，并将其初始化为 a 数组的首元素地址，即 pa = a;。
接下来，我们执行了 pa++ 操作，将 pa 指向了数组 a 的第二个元素，即指向了字符串 “at” 的首元素地址。
最后，我们使用 printf("%s\n", *pa); 打印了 *pa 所指向的字符串，即输出了 “at”。

输出结果

3.6 题⽬6

#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;
}

首先，我们定义了一个二维整型数组 aa[2][5]，并初始化了其中的元素。
然后，我们定义了两个指针 ptr1 和 ptr2：
ptr1 的值被设置为 (&aa + 1)，即指向了 aa 数组之后的内存位置。
ptr2 的值被设置为 *(aa + 1)，即指向了 aa 数组的第二行的首元素地址。
接下来，我们使用 printf("%d,%d", *(ptr1 - 1), *(ptr2 - 1)); 打印了两个值：
*(ptr1 - 1) 表示 ptr1 指向的内存位置之前的整型值。
*(ptr2 - 1) 表示 ptr2 指向的地址之前的整型值。

现在让我们具体分析一下：

ptr1 指向了 aa 数组之后的内存位置，因此 *(ptr1 - 1) 实际上是访问了 aa 数组之后的内存位置之前的整型值。由于 aa 数组是一个二维数组，其内存布局是连续的，所以这个值应该是 10。
ptr2 指向了 aa 数组的第二行的首元素地址，即指向了整型值 6 的地址。因此，*(ptr2 - 1) 实际上是访问了 6 之前的整型值，即 5。

因此，程序的输出结果应该是 10,5。

3.7 题⽬7

#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;
}