C语言入门 (二十):指针(6)

目录

[1. sizeof和strlen的对⽐](#1. sizeof和strlen的对⽐)

[2. 数组和指针笔试题解析](#2. 数组和指针笔试题解析)

[3. 指针运算笔试题解析](#3. 指针运算笔试题解析)


1. sizeof和strlen的对⽐

1.1 sizeof(单目操作符)

注意:sizeof不是函数,它只是操作符 ,以字节为单位

在学习操作符的时候,我们学习了 sizeof , sizeof 计算变量所占内存空间⼤⼩的,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

cpp 复制代码
int main()
{
	int a = 0;
	printf("%zd\n", sizeof(a));
	printf("%zd\n", sizeof a); //证明了sizeof不是函数,因为函数后面必须加括号
	printf("%zd\n", sizeof(int));
	return 0;
}

输出结果:

注意:证明了sizeof不是函数,因为函数后面必须加括号

cpp 复制代码
printf("%zd\n", sizeof a)

1.2 strlen

注意:它是一个库函数,用来求字符串的长度,它还要一个头文件<string.h>

strlen 是C语⾔库函数,功能是求字符串⻓度。函数原型如下:

cpp 复制代码
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。

cpp 复制代码
int main()
{
	size_t len1 = strlen("abcdef\n");
	size_t len2 = strlen("abc\0def\n"); //strlen计算的是\0之前的数字,所以这里是3

	printf("%zd\n", len1); //输出7
	printf("%zd\n", len2); //输出3

	return 0;
}

输出结果:

注意:strlen计算的是\0之前的数字,所以这里是3

cpp 复制代码
size_t len2 = strlen("abc\0def\n"); //strlen计算的是\0之前的数字,所以这里是3
	printf("%zd\n", len2); //输出3

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 |
| | |

strlen函数有多种写法

cpp 复制代码
int main()
{
	const char* str = "abcdef";
	printf("%zd\n", strlen(str)); //输出6
	return 0;
}

输出结果:

还有一个写法

cpp 复制代码
int main()
{
	char str[] = "abcdef";
	printf("%zd\n", strlen(str)); //输出6
	return 0;
}

输出结果:

2. 数组和指针笔试题解析

2.1 ⼀维数组

数组名的理解

数组名是数组首元素(第一个元素)的地址

但是有两个例外
1.sizeof(数组名) -----数组名表示的是整个数组,计算的是整个数组的大小,单位是字节
2.&数组名 ----数组名表示的是整个数组,取出的是整个数的地址

除了上面两个例外,其他的数组名都是数组首元素(第一个元素)的地址

代码如下:

cpp 复制代码
int main()
{
	int a[] = { 1,2,3,4 };//4个元素
	 
	printf("%zd\n", sizeof(a));  //16 ----sizeof(数组名)的情况
	printf("%zd\n", sizeof(a + 0));  //x64坏境是8,x86的坏境是4 ---a是首元素的地址,它的类型是int* ,所以a+0还是首元素的地址,是地址的话,它的大小就是4或者8,根据x64和x86坏境决定的

	printf("%zd\n", sizeof(a+1));//8或者4 ---a是数组首元素的地址,它的类型是int* ,所以a+1会跳过1个整型,即a+1就是第二个元素的地址
	printf("%zd\n", sizeof(a[1]));//4 ---a[1] 就是第二个元素,int是4个字节,所以这里是4

	printf("%zd\n", sizeof(*a)); //4 ---a是首元素的地址,*a就是首元素,首元素是int,所以是4个字节,这里的 *a == a[0]
	printf("%zd\n", sizeof(*&a));//16 ---这里的*和&互相抵消了,所以 sizeof(*&a) == sizeof(a)

	printf("%zd\n", sizeof(&a));//4或者8 ---&a是数组的地址,数组的地址也是地址,所以地址大小就是4或者8
	printf("%zd\n", sizeof(&a+1));//4或者8 ---&a+1它是跳过了整个数组后的那个位置的地址,是地址,大小就是4或者8
	printf("%zd\n", sizeof(&a[0]));//4或者8 ---&a[0]是首元素的地址,是地址大小就是4或者8
	printf("%zd\n", sizeof(&a[0]+1));//4或者8 ---&a[0]+1是数组第二个元素的地址,是地址,大小就是4或者8

	return 0;
}

输出结果:

现在我们来一一解析一下上面的代码:

输出16 ----sizeof(数组名)的情况,int型为4个字节,总共有4个元素,

cpp 复制代码
printf("%zd\n", sizeof(a)); 

x64坏境是8,x86的坏境是4 ---a是首元素的地址,它的类型是int* ,所以a+0还是首元素的地址,是地址的话,它的大小就是4或者8,根据x64和x86坏境决定的

cpp 复制代码
printf("%zd\n", sizeof(a + 0));  

输出8或者4 ---a是数组首元素的地址,它的类型是int* ,所以a+1会跳过1个整型,即a+1就是第二个元素的地址

cpp 复制代码
printf("%zd\n", sizeof(a+1));

输出4 ---a[1] 就是第二个元素,int是4个字节,所以这里是4

cpp 复制代码
printf("%zd\n", sizeof(a[1]));

输出4 ---a是首元素的地址,*a就是首元素,首元素是int,所以是4个字节,这里的 *a == a[0]

cpp 复制代码
printf("%zd\n", sizeof(*a)); 

16 ---这里的*和&互相抵消了,所以 sizeof(*&a) == sizeof(a)

cpp 复制代码
printf("%zd\n", sizeof(*&a));

4或者8 ---&a是数组的地址,数组的地址也是地址,所以地址大小就是4或者8

4或者8 ---&a+1它是跳过了整个数组后的那个位置的地址,是地址,大小就是4或者8

4或者8 ---&a[0]是首元素的地址,是地址大小就是4或者8

4或者8 ---&a[0]+1是数组第二个元素的地址,是地址,大小就是4或者8

cpp 复制代码
printf("%zd\n", sizeof(&a))
printf("%zd\n", sizeof(&a+1));
printf("%zd\n", sizeof(&a[0]));
printf("%zd\n", sizeof(&a[0]+1));

2.2 字符数组

代码如下:

cpp 复制代码
int main()
{
	char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };//后面没有省略的\0

	printf("%zd\n", sizeof(arr));//6 ---数组名单独放在了sizeof内部了,计算的是数组的大小,单位是字节
	printf("%zd\n", sizeof(arr+0));//4或者8 ---arr是数组名,表示的是首元素的地址,arr+0还是首元素的地址,地址的大小就是4或者8

	printf("%zd\n", sizeof(*arr));//1 ---arr是首元素的地址,*arr==arr[0]就是首元素a,char字符是1个字节
	printf("%zd\n", sizeof(arr[1]));//1 ---arr[1]就是第二个元素b,字符大小是1个字节

	printf("%zd\n", sizeof(&arr));//4或者8 ---&arr是数组地址,数组的地址也是地址,所以大小是4或者8
	printf("%zd\n", sizeof(&arr+1));//4或者8 ---&arr+1,是跳过了整个数组后的那个位置的地址,是地址,大小就是4或者8
	printf("%zd\n", sizeof(&arr[0]+1));//4或者8 ---&arr[0]+1是第二个元素的地址,是地址就是4或者8

	return 0;
}

输出结果:

解析:

6 ---数组名单独放在了sizeof内部了,计算的是数组的大小,单位是字节

4或者8 ---arr是数组名,表示的是首元素的地址,arr+0还是首元素的地址,地址的大小就是4或者8

cpp 复制代码
printf("%zd\n", sizeof(arr));
printf("%zd\n", sizeof(arr+0));

1 ---arr是首元素的地址,*arr==arr[0]就是首元素a,char字符是1个字节

1 ---arr[1]就是第二个元素b,字符大小是1个字节

cpp 复制代码
printf("%zd\n", sizeof(*arr));
printf("%zd\n", sizeof(arr[1]));

4或者8 ---&arr是数组地址,数组的地址也是地址,所以大小是4或者8

4或者8 ---&arr+1,是跳过了整个数组后的那个位置的地址,是地址,大小就是4或者8

4或者8 ---&arr[0]+1是第二个元素的地址,是地址就是4或者8

cpp 复制代码
printf("%zd\n", sizeof(&arr));
printf("%zd\n", sizeof(&arr+1));
printf("%zd\n", sizeof(&arr[0]+1));

把数组的初始化改一下

cpp 复制代码
int main()
{
	char arr[] = "abcdef"; //7个元素,最后省略的\0也是一个元素

	printf("%zd\n", sizeof(arr));//7 ---arr是数组名,单独放在了sizeof内部,计算的是数组的总大小
	printf("%zd\n", sizeof(arr + 0));//4或者8 ---arr表示的是首元素的地址,arr+0还是首元素的地址,地址的大小就是4或者8

	printf("%zd\n", sizeof(*arr));//1 ---*arr就是首元素a ,char类型字节为1
	printf("%zd\n", sizeof(arr[1]));//1 ---arr[1]就是第二个元素b,字节是1

	printf("%zd\n", sizeof(&arr));//4或者8 ---&arr是数组地址
	printf("%zd\n", sizeof(&arr + 1));//4或者8 --- +1跳过整个地址,结果还是地址
	printf("%zd\n", sizeof(&arr[0] + 1));//4或者8 --- +1就是第二个元素的地址,结果还是地址

	return 0;
}

输出结果:

解析:
7 ---arr是数组名,单独放在了sizeof内部,计算的是数组的总大小

4或者8 ---arr表示的是首元素的地址,arr+0还是首元素的地址,地址的大小就是4或者8

cpp 复制代码
printf("%zd\n", sizeof(arr));
printf("%zd\n", sizeof(arr + 0));

1 ---*arr就是首元素a ,char类型字节为1

1 ---arr[1]就是第二个元素b,字节是1

cpp 复制代码
	printf("%zd\n", sizeof(*arr));
	printf("%zd\n", sizeof(arr[1]));

4或者8 ---&arr是数组地址

4或者8 --- +1跳过整个地址,结果还是地址

4或者8 --- +1就是第二个元素的地址,结果还是地址

cpp 复制代码
	printf("%zd\n", sizeof(&arr));
	printf("%zd\n", sizeof(&arr + 1));
	printf("%zd\n", sizeof(&arr[0] + 1));

初始化的创建换成指针

代码如下:

cpp 复制代码
int main()
{
	const char* p = "abcdef";

	printf("%d\n", sizeof(p));//4或者8 ---p是指针变量,计算的是指针变量的大小
	printf("%d\n", sizeof(p+1));//4或者8 ---p+1就是b的地址
	printf("%d\n", sizeof(*p));//1 ---p的类型是const char* ,而*p就是char类型
	printf("%d\n", sizeof(p[0]));//1 ---p[0] == *(p+0) == *p == 'a'
	printf("%d\n", sizeof(&p));//4或者8 ---取出的是p的地址
	printf("%d\n", sizeof(&p+1));//4或者8 ---它跳过的是p指针变量后的地址
	printf("%d\n", sizeof(&p[0]+1));//4或者8 ---&p[0] 取出的是首元素的地址,+1就是第二个元素的地址




	return 0;
}

输出结果:

计算换成strlen

cpp 复制代码
int main()
{
	char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };

	printf("%d\n", strlen(arr));//结果是随机的---arr是首元素的地址,但是数组里面没有\0,所以strlen在计算的时候会导致越界访问
	printf("%d\n", strlen(arr+0));//同上

	//printf("%d\n", strlen(*arr));//arr首元素的地址,*arr是数组的首元素,即'a',它的ASCII的值是97,相当于把97传给了strlen,所以strlen得到的就是野指针,代码有问题
	//printf("%d\n", strlen(arr[1]));//arr[1]=='b',代码错误,原因同上

	printf("%d\n", strlen(&arr));//随机值 ---&arr是数组的地址,起始位置是数组的第一个元素的位置,假如是随机值是x
	printf("%d\n", strlen(&arr+1));//随机值 ---也是找不到\0  ,则值x-6
	printf("%d\n", strlen(&arr[0]+1));//随机值 ---它是从第二个元素开始往后计算的 , 则值x-1

	return 0;
}

输出结果:

把数组的初始化改一下

cpp 复制代码
int main()
{
	char arr[] = "abcdef"; //后面有个省略的\0

	printf("%d\n", strlen(arr));//6
	printf("%d\n", strlen(arr + 0));//6 ---arr+0是首元素的地址,往后一直计算到\0之前的数为6个字符

	//printf("%d\n", strlen(*arr));//错误代码 ---strlen得到的是'a',为97,野指针
	//printf("%d\n", strlen(arr[1]));//错误代码 ---得到的是'b'

	printf("%d\n", strlen(&arr));//6 ---&arr是数组的地址,也是从数组第一个元素往后找\0之前的数,为6
	printf("%d\n", strlen(&arr + 1));//随机值
	printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));//5 ---&arr[0] + 1相当于从'b'开始往后面找\0之前的数,为5

	return 0;
}

输出结果:

初始化的创建换成指针

cpp 复制代码
int main()
{
	char* p = "abcdef";

	printf("%d\n", strlen(p));//6
	printf("%d\n", strlen(p+1));//5

	//printf("%d\n", strlen(*p));//错误代码 ---*就是'a',是97,野指针
	//printf("%d\n", strlen(p[0]));//错误代码 ---p[0] == *(p+0) == *p 即'a',97野指针

	printf("%d\n", strlen(&p));//随机值 ---&p是指针变量p的地址,和字符串没什么关系,因为它是从p这个指针变量的起始位置开始往后计算的,又因为p变量存放的地址是什么?我们不知道,所以是随机值
	printf("%d\n", strlen(&p+1));//随机值 ---同上
	printf("%d\n", strlen(&p[0]+1 ));//5 ---&p[0] 取出的是首元素的地址,+1就是第二个元素的地址


	return 0;
}

输出结果:

2.3二维数组

代码如下:

cpp 复制代码
int main()
{
	int a[3][4] = { 0 };

	printf("%d\n", sizeof(a));//48 ---a是数组名,并且单独放在sizeof内部,计算的是数组的大小,单位是字节
	printf("%d\n", sizeof(a[0][0]));//4 ---a[0][0]就是第一行第一个元素,为int型 即4个字节
	printf("%d\n", sizeof(a[0]));//16 ---a[0]是第一行的数组名,单独放在sizeof内部,计算的是数组的总大小
	printf("%d\n", sizeof(a[0] + 1));//4或者8 ---虽然a[0]是第一行的数组名,但是却没有单独放在sizeof内部,所以这里的数组名a[0]就是数组首元素的地址,即&a[0][0], +1后就是a[0][1]的地址

	printf("%d\n", sizeof(*(a[0] + 1)));//4 ---*(a[0] + 1)表示第一行的第二个元素
	printf("%d\n", sizeof(a + 1));//4或者8 ---a是数组名,没有单独放在sizeof里面,a表示二维数组首元素的地址,也就是第一行的地址,a+1会跳过一行,即第二行的地址
	printf("%d\n", sizeof(*(a + 1)));//16 ---a + 1是第二行的地址,*(a + 1)就是第二行,计算的是第二行的大小,即16
	                                 //还有一个思路:*(a + 1) == a[1] ,它就是第二行的数组名,也就是把a[1]单独放在了sizeof里面,然后单独计算第二行的大小

	printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));//4或者8 ---a[0]是第一行的数组名,&a[0]取出的是第一行数组的地址,+1就是第二行的地址
	printf("%d\n", sizeof(*(&a[0] + 1)));//16 ---*(&a[0] + 1)就是第二行数组
	printf("%d\n", sizeof(*a));//16 ---a是数组名,没有单独放在sizeof内部,所以a表示二维数组首元素的地址,*a就是第二行数组,计算第二行数组的大小,即16
	                           //还有一个思路:*a == *(a+1)== a[0]

	printf("%d\n", sizeof(a[3]));//16 ---虽然我们没有四行数组,但是sizeof并不会去访问第四行的值,a[3]单独放在sizeof内部,计算的是第四行的数组的大小,为16

	return 0;
}

输出结果:

3.指针运算笔试题

3.1 题目1

代码如下:

cpp 复制代码
int main()
{
	int a[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	int* ptr = (int*)(&a + 1); // (int*)强制转换为int* ,因为后面取的是地址
	printf("%d,%d", *(a + 1), *(ptr - 1)); // 2   5

	return 0;
}

输出结果:

3.2 题目2

在X86(32bit)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?

cpp 复制代码
struct Test
{
	int Num;
	char* pcName;
	short sDate;
	char cha[2];
	short sBa[4];
}*p = (struct Test*)0x100000; // 强制转换为(struct Test*) p是指针变量,这里我们存放的是地址0x100000(随便取的)

int main()
{
	printf("%p\n", p + 0x1);//0x1是16进制的1
	printf("%p\n", (unsigned long)p + 0x1);//unsigned long是无符号的整型 ,这里按整型+1来计算就行了
	printf("%p\n", (unsigned int*)p + 0x1);//unsigned int*无符号的整型指针,这里的+1相当于+4

	return 0;
}

输出结果:

3.3 题目3

cpp 复制代码
int main()
{
	int a[3][2] = { (0, 1), (2, 3), (4, 5) }; //注意这里是小括号,(0, 1)是一个逗号表达式,按照从左往右来计算
	       //正真的数组 = {1 ,3 ,5}
	int* p;
	p = a[0]; //a[0]是第一行的数组名,没有单独放在sizeof内部,所以表示的是首元素的地址,即&a[0][0]的地址,
	printf("%d", p[0]); //输出为1,    p[0] == *(p+0) == *p

	return 0;
}

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?

cpp 复制代码
int main()
{
	int a[5][5];

	int(*p)[4]; //p是一个数组指针,p指向的数组是4个整型元素的

	p = a;

	printf("%p,%d\n", &p[4][2] - &a[4][2], &p[4][2] - &a[4][2]);
	return 0;
}

3.5 题目5

cpp 复制代码
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;
}

3.6 题目6

cpp 复制代码
int main()
{
	char* a[] = { "work","at","alibaba" };
	char** pa = a;
	pa++;
	printf("%s\n", *pa);
	return 0;
}

3.7 题目7

cpp 复制代码
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;
}

以上就是我们的全部内容了,谢谢大家

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