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进阶指针(3)——指针与数组笔试题的解析

在讲解之前我们先回顾一下,以下将要涉及的重要知识点:

1、数组名是什么?

①sizeof(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,单位是字节;

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地址;

③除此之外,所有的数组名都是数组首元素的地址。

2、sizeof

①sizeof是关键字(如变量名不能和关键字一样)也是操作符(功能:计算操作数的类型长度);

②sizeof的特点:sizeof内部的表达式是不计算的;

③sizeof不是函数,因为函数调用的时候,要写括号,但是sizeof后边的括号可以省略(注:变量名可以,类型不可以)。

④sizeof的计算结果是无符号的整形unsigned int。

3、strlen

①strlen是C语言提供的库函数,可以计算字符串的长度,统计的是'\0'之前的字符个数。

②函数原型:size_t  strlen(const  char *str),从中我们可知strlen的参数是一个地址,返回类型是无符号的整形。

总结:

①除了两种特殊情况数组名单独放在sizeof()里和&数组名,其他情况数组名都表示数组的首元素地址。

②sizeof作为操作符:计算的是操作数的类型长度,sizeof内部的表达式是不计算的。

③strlen的形参是一个地址,所以实参也要是地址。

接下来我们开始练习:


一维数组

分析代码运行后的结果:

1、整形数组

(1)sizeof——计算的是操作数的类型大小,单位字节

#include<stdio.h>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));return 0;
}

答案分析:

#include<stdio.h>int main()
{int a[] = { 1,2,3,4 };printf("%d\n", sizeof(a));//16字节,单独的数组名,计算的是整个数组的大小printf("%d\n", sizeof(a + 0));//4/8字节,不是单独的数组名,a+0是首元素的地址printf("%d\n", sizeof(*a));//4字节,*a相当于a[0],计算的是首元素的大小printf("%d\n", sizeof(a + 1));//4/8字节,不是单独的数组名,a+1是第二个元素的地址printf("%d\n", sizeof(a[1]));//4字节,a[1]是第二个元素,计算的是第二个元素的大小printf("%d\n", sizeof(&a));//4/8字节,&数组名,取的是整个数组的地址,类型是数组指针int (*)[4]printf("%d\n", sizeof(*&a));//16个字节,&数组名,取出整个数组的地址,解引用得到整个数组(*&a<-->a)printf("%d\n", sizeof(&a + 1));//4/8字节,&a+1跳过整个数组,还是数组指针(不管是否越界,只操作数关注类型)printf("%d\n", sizeof(&a[0]));//4/8字节,&a[0]取的是第一个元素的地址printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));//4/8字节,&a[0]+1是第二个元素的地址return 0;
}

2.字符数组

情景1:

例如:char arr[] = {'a','b','c','d','e','f'};

(1)sizeof——计算的是操作数的类型大小

#include<stdio.h>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));return 0;
}

答案分析:

#include<stdio.h>int main()
{char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };printf("%d\n", sizeof(arr));//6字节,数组名单独放在sizeof内部,计算的是整个数组的大小printf("%d\n", sizeof(arr + 0));//4/8字节,数组名没有单独放,arr+0是数组首元素的地址printf("%d\n", sizeof(*arr));//1字节,*arr相当于arr[0]是数组首元素,计算的是首元素的大小printf("%d\n", sizeof(arr[1]));//1字节,arr[1]是第二个元素,计算的是第二个元素的大小printf("%d\n", sizeof(&arr));//4/8字节,&数组名,取出的整个数组的地址,类型是数组指针char (*)[6]printf("%d\n", sizeof(&arr + 1));//4/8字节,&arr+1,向后跳过整个数组,指向后面的空间地址,但类型不变printf("%d\n", sizeof(&arr[0] + 1));//4/8字节,&arr[0]+1是数组第二个元素的地址return 0;
}

(2)strlen——注意实参是地址,计算字符串的长度,统计的是‘\0’之前的字符个数

#include<stdio.h>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;
}

答案解析:

#include<stdio.h>
#include<string.h>int main()
{char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };//没有'\0',不知道'\0'在哪printf("%d\n", strlen(arr));//随机数,传的是数组首元素地址,类型char*printf("%d\n", strlen(arr + 0));//随机数,传的是数组首元素地址,类型char*//printf("%d\n", strlen(*arr));//err,strlen('a')-->str(97),非法访问//printf("%d\n", strlen(arr[1]));//err,'b'-98,和上面代码类似,非法访问printf("%d\n", strlen(&arr));//随机值,传的是数组指针的地址,数组指针的地址也是从数组起始地址开始的,类型char (*)[6]printf("%d\n", strlen(&arr + 1));//随机值-6,&arr+1向后跳过整个数组的地址,类型char (*)[6]printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));//随机值-1,&arr[0]+1是数组第二个元素的地址,类型char*return 0;
}

情景2:

例如:char arr[] = "abcdef";

(1)sizeof——计算的是操作数类型的大小

#include<stdio.h>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));return 0;
}

答案分析:

#include<stdio.h>int main()
{char arr[] = "abcdef";printf("%d\n", sizeof(arr));//7字节,数组名单独放在sizeof内部,计算的是整个数组的大小printf("%d\n", sizeof(arr + 0));//4/8字节,arr+0<-->&arr[0]是数组首元素的地址,类型是char*printf("%d\n", sizeof(*arr));//1字节,*arr<-->arr[0]是数组首元素,计算的是首元素大小printf("%d\n", sizeof(arr[1]));//1字节,arr[1]是第二个元素,计算的是第二个元素的大小printf("%d\n", sizeof(&arr));//4/8字节,&arr是取出整个数组的地址,类型数组指针char (*)[7]printf("%d\n", sizeof(&arr + 1));//4/8字节,&arr+1是跳过整个数组的地址,类型还是数组指针char (*)[7]printf("%d\n", sizeof(&arr[0] + 1));//4/8字节,&arr[0]+1是数组第二个元素的地址,类型char*return 0;
}

(2)strlen——注意实参是地址,计算字符串的长度,统计的是‘\0’之前的字符个数

#include<stdio.h>
#include<string.h>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;
}

答案解析:

#include<stdio.h>
#include<string.h>int main()
{char arr[] = "abcdef";//字符串后默认'\0'为结束标志//a b c d e f \0printf("%d\n", strlen(arr));//6字节,传的是数组首元素的地址,strlen从数组首元素地址开始统计\0之前的字符个数类型char*printf("%d\n", strlen(arr + 0));//6字节,传的是数组首元素的地址,strlen从数组首元素地址开始统计\0之前的字符个数,类型char*//printf("%d\n", strlen(*arr));//err,*arr-->a,strlen(a)-->strlen(97),传给strlen是一个非法的地址,造成非法访问//printf("%d\n", strlen(arr[1]));//err,arr[1]-->b-->98,同上,传给strlen是一个非法的地址,造成非法访问printf("%d\n", strlen(&arr));//6字节,传的是整个数组的地址,整个数组的地址也是从数组起始地址开始统计\0之前的字符个数,类型char (*)[7]printf("%d\n", strlen(&arr + 1));//随机值,&arr+1跳过整个数组的地址,类型char (*)[7]printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));//5字节,传的是第二个元素的地址return 0;
}

字符指针——指向一个常量字符串的首元素地址

(1)sizeof操作符——计算操作数类型的大小

#include<stdio.h>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));return 0;
}

答案解析:

#include<stdio.h>int main()
{char* p = "abcdef";//p指针变量,指向字符串首元素的地址printf("%d\n", sizeof(p));//4/8字节,p指针变量printf("%d\n", sizeof(p + 1));//4/8字节,p+1是b的地址printf("%d\n", sizeof(*p));//1字节,*p-->a-->字符,计算的是字符的大小printf("%d\n", sizeof(p[0]));//1字节,p[0]<-->*(p+0)-->a,同上printf("%d\n", sizeof(&p));//4/8字节,&p是二级指针,指向变量p的地址printf("%d\n", sizeof(&p + 1));//4/8字节,&p+1是跳过p变量后的地址printf("%d\n", sizeof(&p[0] + 1));//4/8字节,p[0]-->a,&p[0]就是a的地址,+1就是b的地址return 0;
}

(2)strlen——注意实参是地址,计算字符串的长度,统计的是‘\0’之前的字符个数

#include<stdio.h>
#include<string.h>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;
}

答案解析:

#include<stdio.h>
#include<string.h>int main()
{char* p = "abcdef";//p是指针变量,指向字符串的首元素地址printf("%d\n", strlen(p));//6字节,传的是a的地址printf("%d\n", strlen(p + 1));//5字节,传的b的地址//printf("%d\n", strlen(*p));//err,*p-->a-->97,传给strlen一个非法地址,造成非法访问//printf("%d\n", strlen(p[0]));//err,同上printf("%d\n", strlen(&p));//随机值,&p拿到的是p变量的起始地址,从这开始求字符串长度不知道\0printf("%d\n", strlen(&p + 1));//随机值,&p+1是跳过p变量的地址,从这开始求字符串长度也不知道\0位置printf("%d\n", strlen(&p[0] + 1));//5字节,&p[0]+1-->是b的地址,从b开始数字符串长度return 0;
}

二维数组

深入了解二维数组:

二维数组可以看成一维数组的数组,即一行就是是一个元素。

所以二维数组的首元素地址即第一行的地址。

例如:下图

(1)sizeof操作符——计算操作数类型的大小

#include<stdio.h>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]));return 0;
}

答案分析:

#include<stdio.h>int main()
{int a[3][4] = { 0 };printf("%d\n", sizeof(a));//48字节,二维数组名单独放在sizeof内部,计算的是整个数组的大小printf("%d\n", sizeof(a[0][0]));//4字节,a[0][0]是第一行第一个元素printf("%d\n", sizeof(a[0]));//16字节,a[0]是第一行的数组名,数组名单独放在sizeof内部,//计算的就是数组(第一行)的大小printf("%d\n", sizeof(a[0] + 1));//4/8字节,a[0]作为第一行的数组名,没有单独放在sizeof内部,没有取地址,//表示的就是数组的首元素地址,a[0]即a[0][0]的地址,a[0]+1就是第一行第二个元素的地址printf("%d\n", sizeof(*(a[0] + 1)));//4字节,a[0]+1是第一行第二个元素的地址,解引用得到元素printf("%d\n", sizeof(a + 1));//4/8字节,a是二维数组的数组名,没有单独放在sizeof内部,数组名就是二维数组首元素地址,//就是第一行的地址,那a+1就是第二行的地址,类型数组指针int (*)[4]printf("%d\n", sizeof(*(a + 1)));//16字节,(a+1)是第二行的地址,解引用得到第二行printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));//4/8字节,&a[0]是第一行的地址,+1是第二行的地址printf("%d\n", sizeof(*(&a[0] + 1)));//16字节,&a[0]+1是第二行的地址,解引用得到第二行,计算的就是第二行的大小printf("%d\n", sizeof(*a));//16字节,a没有单独放在sizeof内部,表示二维数组首元素的地址,就是第一行的地址,//解引用得到第一行,计算的是第一行的大小printf("%d\n", sizeof(a[3]));//16个字节,如果存在第四行,a[3]就是第四行的数组名,单独放在sizeof,计算的是第四行的大小return 0;
}

总结:

        sizeof是操作符

(1)sizeof内部的表达式是不计算的。

#include<stdio.h>int main()
{int a = 2;short s = 3;printf("%d\n", sizeof(s = a + 3));printf("%d\n", s);return 0;
}

运行结果:

tip:①sizeof在编译时就执行了,而表达式求值在运行时才执行;

        ②表达式求值的两个属性:值属性和类型属性。

(2)sizeof只关注操作数占用内存空间的大小,单位是字节,不关心内存中存放的是什么。

        strlen是库函数

(1)strlen是求字符串长度的,统计的是'\0'之前出现的字符个数,一定要找到'\0'才算结束,所以可能存在越界访问的。 

http://www.lryc.cn/news/43152.html

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