C语言——指针进阶（四）

玛丽亚后2024-01-30 15:54

目录

一.前言

二.指针和数组笔试题解析

[2.1 二维数组](#2.1 二维数组)

[2.2 指针笔试题](#2.2 指针笔试题)

三.全部代码

四.结语

一.前言

本文我们将迎来指针的结尾，包含了二维数组与指针的试题解析。码字不易，希望大家多多支持我呀！（三连＋关注，你是我滴神！）

二.指针和数组笔试题解析

2.1 二维数组

请逐个分析下面代码最终的打印结果：

cpp 复制代码 
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;
}

这是我们假想中的3行4列：

这是真正的3行4列

**数组名单独放在sizeof()里面时，我们计算的就是整个数组的大小,**即3*4*4==48字节

下面的a[0][0]即代表数组里面的第一个元素，即计算第0行0列的大小，元素类型是整型所以大小为：4字节

二维数组其实可以理解为是一维数组的数组 ，就相当于这个二维数组中每行相当于一个元素，只不过这个元素里存放的是一维数组。既然如此我们就可以认为第一行的一维数组它的数组名是a[0]，它作为二维数组的第一个元素（数组）

同理如果你想访问一维数组的话先指定该一维数组在二维数组中的下标，然后再用a[j]进行访问，这样就可以访问到一维数组中的元素（数据）。

那么我们可以看到a[0]是作为二维数组中一维数组的数组名存在的，所以计算整个一维数组得到：4*4==16字节

**这一次的a[0]并没有单独放在sizeof()内部，也没有&，所以不能把它看作是数组名（整个一维数组）。****所以它只能表示数组首元素的地址，也就是第一行第一个元素的地址。**而a[0]+1就代表是下一个的地址即第一行第二个元素的地址。那么地址的大小一律是4（x32)或8(x86)字节。

我们接着对上面第一行第二个元素的地址解引用，那就会得到第一行第二个元素。大小为4字节。

a没有单独放在sizeof()里面，也没有&，说明a就是作为二维数组的数组名，**那就代表是二维数组中首元素的地址，即作为第一个元素（第一行）的整个一维数组的地址。**而a+1就代表是第二行的地址。那么地址的大小一律是4（x32)或8(x86)字节。

我们接下来对第二行的一维数组地址解引用，那就是计算第二行的整个一维数组的大小，大小为4*4==16字节。

a[0]代表的是第一行的一维数组的数组名，而&代表的是取出整个一维数组的地址，最后+1就是取出的是第二行的一维数组的地址。那么地址的大小一律是4（x32)或8(x86)字节。

对第二行的一维数组地址解引用就是计算第二行的整个一维数组的大小，大小为4*4==16字节。

a表示二维数组的数组名，即首元素的地址（第一行的一维数组），而对其解引用就是计算整个一维数组的大小，大小为4*4==16字节。

在3行4列的二维数组中并没有第4行，**但在sizeof()眼中并不会判定为越界，因为不管怎么写它们的类型是注定的，所以在sizeof()的判定中a[3]与a[0]是没有区别的，都是相同类型。**a[0]单独放在sizeof（）里代表第一行元素的整个一维数组，大小为4*4==16字节。

总结：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

2.2 指针笔试题

我们先标明ptr的指向

这道题很简单，ptr-1向前一步指向5的地址再*解引用指向元素5。a代表首元素地址，+1指向下一位，*解引用指向元素2.

这里我们需要知道，**int*类型的指针+1跳过4个字节，char*指针+1跳过1个字节。**而里面的p是结构体指针，它+1肯定跳过的就是结构体大小的字节也就是20字节。在p原基础上+20也就0x100014.

第二个打印中我们把结构体指针类型的p强制转换为（unsigned long)整型，而整型+1就是数字运算的+1。0x10001

第三个打印中p被强制类型转换为int*型指针，那么+1就是代表跳过4个字节，0x100004

在我们标明ptr1的指向后只需要注意ptr1[-1]代表*（ptr1-1)即向前挪动一位指向4.

而对于a而言被强制类型转换为整型后+1就是数学运算的+1，而一个元素有4个字节，a指向首个元素的地址，就算+1也还是指向元素1，并不会跳出指向2.

假设我们是用小端存储

重点来了，因为我们ptr2是int*类型的指针，而*就代表我们要访问4个字节，所以ptr2访问的4个字节是00 00 00 02

但又因为是小端存储，所以真实值应该是0x 02 00 00 00按%x(省略2前面0）的话就是2000000


这道题是有坑的，稍不注意就会写错。如果在二维数组中想把0，1放在第一行，那用的应该是{}，可题目用的却是（），那就代表（0，1）它是一个逗号表达式。 而a[0]代表的是第一行的一维数组的地址<==>&a[0][0],而**p[0]<==>*(p+0)<==>*p,**最后打印结果为1.

我们先把a[4][2]与p最开始的指向标明

由于p是数组指针，它一次+1要跳过4个整型，而p认为它指向的数组是4个元素，所以我们把这4个元素框起来，再从里面找到第3个元素。

随着数组下标的增长，**地址的大小是由低到高的。**所以我们这里是小地址减大地址得到的是一个负数。两地址之间相隔4个元素，所以最终由%d打印出来的是-4。

而在我们以%p的形式打印时，它是以-4的补码形式进行打印的，列出-4的原码与反码最终求出补码，然后把补码转换为16进制时应该是0xFFFFFFFC

&aa表示取出整个二维数组的地址，而ptr1-1就是向前挪动一位指向10

*(aa+1)表示取出的是二维数组中的第2个元素，即一维数组<==>aa[1]，而aa[1]没有放在sizeof()内部，就表示它代表的是首元素的地址<==>&a[1][0]。ptr2-1就是向前挪动一位，指向5

其实真正理解来说应该是在a数组里面存放了3个char*指针(3个元素），这3个char*指针分别指向了这3个字符串。

而我们还有一个char**类型的指针pa则是指向这个数组a

而接下来pa++（跳过一个char*的元素）,我们就指向a数组的第2个元素，*pa就是取出a数组的第2个元素，这个元素是char*类型的指针，里面存储的是字符串"at/0"的地址，所以我们最终取出的是字符串"at/0"的地址。以%s打印为at

首先把各个指针指向标明

cpp+1表示它要跳过一个char**字节，*(cpp+1)对指向cp数组里的c+2解引用，指向元素c+2,即***(cpp+1)<==>c+2,**而*c+2则表示指向c数组里面的第3个元素,POINT/0；

+3的优先级最低，所以要最后算。我们再一次对cpp++,让cpp指向cp数组里面第3个元素的地址 ，而后面通过*(cpp+1)解引用得到cp数组里面的元素c+1, 后面我们再对c+1这个元素进行--变成c，这样它就指向了c数组里面的首个元素的地址了，再对其解引用*c拿到c数组的元素ENTER。而再对指向字符串的指针+3，则拿到的就是ER。

下面的cpp[-2]可以转换成*(cpp-2),所以最终要求的其实是**(cpp-2) + 3.

cpp-2最后的指向其实是cp数组的首元素地址(cpp-2的指向是首元素，但cpp指向是不会变的，还是原来的指向），对其解引用后得到元素c+3，再对c+3解引用得到c数组的最后一个元素PITSR，最后指针+3打印为SR。

最后一个数据中cpp[-1]可以解析为***（cpp-1)，那么cpp[-1][-1]也可以解析为*(*(cpp-1)-1)。所以最后我们要求的是*(*(cpp-1)-1)**+1

首先cpp-1代表指向cp数组中第2个元素的地址，解引用后为c+2，c+2-1变为c+1，指向了c数组中第2个元素的地址，再次解引用后指向c数组的第2个元素，最后指针+1打印出EW.

三.全部代码

cpp 复制代码 
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>

int main()
{
	int a[3][4] = { 0 };

	printf("%zd\n", sizeof(a));//48-数组名a单独放在了sizeof内存，表示整个数组，sizeof(a)计算的是数组的大小，单位是字节
	printf("%zd\n", sizeof(a[0][0]));//4-a[0][0]是数组的第一行第一个元素，这里计算的就是一个元素的大小，单位是字节
	
	
	
	
	printf("%zd\n", sizeof(a[0]));//16 - a[0]是第一行这个一维数组的数组名，数组名单独放在了sizeof内部
	//a[0]就表示整个第一行这个一维数组，sizeof(a[0])计算的整个第一行这个一维数组的大小




	printf("%zd\n", sizeof(a[0] + 1));//4/8 - a[0]并非单独放在sizeof内部，也没有&,所以a[0]表示第一行这个一维数组首元素的地址
	//也就是第一行第一个元素的地址
	//a[0] <---> &a[0][0]
	//a[0]+1 ---> &a[0][1]




	printf("%zd\n", sizeof(*(a[0] + 1)));//4 - a[0] + 1是第一行第二个元素的地址，*(a[0] + 1))就是第一行第二个元素
	//





	printf("%zd\n", sizeof(a + 1));//4/8
	//a 作为二维数组的数组名，并没有单独放在sizeof内部，也没有&，a就是数组首元素的地址，也就是第一行的地址， a 的类型是 int(*)[4]
	//a+1 就是第二行的地址,类型是：int(*)[4]
	//




	printf("%zd\n", sizeof(*(a + 1)));//16 a+1是第二行的地址,*(a+1)就是第二行，计算的就是第二行的大小
	//另外一个角度理解：*(a+1) -- a[1]
	//sizeof(a[1]) - a[1]这个第二行的数组名，单独放在了sizeof内部，计算的是第二行的大小





	printf("%zd\n", sizeof(&a[0] + 1));//4/8
	//a[0]是第一行的数组名，&a[0]取出的是数组的地址，取出的是第一行这个一维数组的地址，类型就是int(*)[4]
	//&a[0]+1 就是第二行的地址,类型就是int(*)[4]




	printf("%zd\n", sizeof(*(&a[0] + 1)));//*(&a[0] + 1)得到的就是第二行，计算的就是第二行的大小




	printf("%zd\n", sizeof(*a));//16
	//a表示数组首元素的地址，也就是第一行的地址
	//*a 就是第一行，也就相当于是第一行的数组名
	//*a--> *(a+0) -- a[0]
	//



	printf("%zd\n", sizeof(a[3]));//16-不会越界，
	//a[3] --    arr[0]
	//int [4]    int [4]
	



	return 0;
}


int main()
{
	int a[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	int* ptr = (int*)(&a + 1);
	printf("%d, %d", *(a + 1), *(ptr - 1));

	return 0;
}


//由于还没学习结构体，这里告知结构体的大小是20个字节
//X86 环境下演示
struct Test
{
	int Num;
	char* pcName;
	short sDate;
	char cha[2];
	short sBa[4];
} * p;
//假设p 的值为0x100000。 如下表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个字节
//0x开头的数字是16进制的数字
int main()
{
	p = (struct Test*)0x100000;
	printf("%p\n", p + 0x1);
	printf("%p\n", (unsigned long)p + 0x1);
	printf("%p\n", (unsigned int*)p + 0x1);

	return 0;
}

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;
}


#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;
}



int main()
{
	int a[5][5];
	int(*p)[4];//数组指针
	p = a;
	//a - int(*)[5]
	//p - int(*)[4]

	printf("%p, %d\n", &p[4][2] - &a[4][2], &p[4][2] - &a[4][2]);
	//
	//%p是打印地址，认为内存中存储的补码就是地址
	//
	return 0;
}

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;
}

 

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



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;
}

四.结语

数组和指针的笔试题解析就此谢幕。最后感谢大家的观看，友友们能够学习到新的知识是额滴荣幸，期待我们下次相见~

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