本文分为两部分 ,第一部分为数组、字符串、字符指针在sizeof和strlen中的辨析,第二部分是一些笔试题目。若有错误,请批评指正。
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1.第一部分
注意:
1.sizeof()是操作符,只关注占用的内存空间的大小,单位是字节,不访问内存中的存储的内容。
2.strlen()是库函数,用来求字符串的长度,统计的是字符'\0'出现之前的字符的个数,当函数在内存中找到’\0‘才算结束,所以strlen可能会越界访问。3.以下所有的代码均在32位的环境中,因此地址为4个字节。
3.数组名字的意义
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。
1.1.数组名的使用
1.1.1一维整型数组在sizeof中的使用
int main()
{
int a[] = { 1,2,3,4 };
printf("%d\n", sizeof(a)); //16 ()中只有数组名,表示整个数组,所测量的是整个数组
printf("%d\n", sizeof(a + 0));//a+0就是数组首元素的地址,地址的大小为4个字节
printf("%d\n", sizeof(*a));//*a表是的数组首元素,是一个整型变量 4个字节
//a不是单独存在时,表示的首元素地址,*a就是元素 1
printf("%d\n", sizeof(a + 1));//a为首元素地址,+1之后还是地址 4个字节
printf("%d\n", sizeof(a[1]));// 数组第二个元素 4个字节
printf("%d\n", sizeof(&a));//&a数组指针,地址为 4个字节
printf("%d\n", sizeof(*&a));// * & 两者相互抵消,是整个数组, 16个字节
printf("%d\n", sizeof(&a + 1));//是地址,指向的是第二个元素, 4个字节
printf("%d\n", sizeof(&a[0])); //首元素地址 4个字节
printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1)); //第二个元素地址 4个字节
return 0;
}
1.1.2一维字符数组在sizeof中的使用
int main()
{
char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
//char类型数据大小为一个字节
printf("%d\n", sizeof(arr));// 6个字节,arr单独存放,是整个数组
printf("%d\n", sizeof(arr + 0));//4个字节,(arr+0)表示为首元素地址
printf("%d\n", sizeof(*arr));// 1个字节 ,arr表示首元素地址,*arr为首元素'a'
printf("%d\n", sizeof(arr[1]));// 1个字节,第二个元素'b'
printf("%d\n", sizeof(&arr));//4个字节 数组指针,&arr为地址
printf("%d\n", sizeof(&arr + 1));//4个字节 地址加1还是地址,数据类型不变
printf("%d\n", sizeof(&arr[0] + 1));//4个字节 取首元素的地址,+1还是地址
return 0;
}
1.1.3一维字符数组在strlen中的使用
strlen 的返回值是字符的个数,形式参数是字符指针
size_t strlen ( const char * str );
size_t 无符号整型,返回值
const char * str 字符指针,形式参数 const为关键字限定str无法修改
int main()
{
char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
printf("%d\n", strlen(arr)); //随机值,arr为数组的首元素地址,但是数组中没有'\0'
printf("%d\n", strlen(arr + 0));//arr+0,arr是地址+0之后还是地址,函数无法接受,
printf("%d\n", strlen(*arr)); //表示是'a'— 97,非法访问,
printf("%d\n", strlen(arr[1])); //表示是'b'— 98,非法访问
printf("%d\n", strlen(&arr)); //数组指针,是指针会报警的,但是从数组指针开始计算还是随机值
printf("%d\n", strlen(&arr + 1));// 数组指针,+1 之后地址跳过数组,随机值
printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));//表示的是第二个元素的地址,也是随机值
return 0;
}
1.1.4.一字符串在sizeof中的使用
int main()
{
char arr[] = "abcdef";
//数组中的元素是 a b c d e f \0 共7个元素
printf("%d\n", sizeof(arr)); // 7个字节,数组名字单独存放就是整个数组
printf("%d\n", sizeof(arr + 0));//4个字节 arr+0表示&arr[0],首元素地址
printf("%d\n", sizeof(*arr)); // 一个字节
printf("%d\n", sizeof(arr[1])); // 一个字节
printf("%d\n", sizeof(&arr)); // 四个字节
printf("%d\n", sizeof(&arr + 1));// 四个字节
printf("%d\n", sizeof(&arr[0] + 1));// 四个字节
return 0;
}
1.1.5.一字符串在strlen中的使用
数组名在strlen函数中仍然是首个元素的地址。
int main()
{
char arr[] = "abcdef";
//数组中的元素是 a b c d e f \0 共7个元素
printf("%d\n", strlen(arr)); // 6 字符串中有6个字符 '\0' 不算在内
printf("%d\n", strlen(arr + 0));//6 表示&arr[0],首元素的地址,
printf("%d\n", strlen(*arr));//*arr是'a',非法访问
printf("%d\n", strlen(arr[1]));//arr[1]是'b',属于非法访问
printf("%d\n", strlen(&arr));//6 &arr是数组指针,
printf("%d\n", strlen(&arr + 1));// 5 &arr是数组指针,但是其指向的仍然是数组的首元素处
// +1 之后指向数组的第二个元素,跳过了第一个元素
printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));// 5 一个元素的地址 +1 跳过了 第一个元素
return 0;
}
1.1.6二维数组在sizeof中的使用
二维数组的数组名表示的是首行元素的地址,是数组指针。arr[0]是第一行数组。
int main()
{
int a[3][4] = { 0 };
printf("%d\n", sizeof(a));// 48个字节,一共12个元素,一个元素 4个字节
printf("%d\n", sizeof(a[0][0]));// 第一个元素, 4 个字节
printf("%d\n", sizeof(a[0]));// 第一行数组 a[0]是第一行数组的名字,单独存在即一个数组 16个字节
printf("%d\n", sizeof(a[0] + 1));//a[0]为首元素地址,+1跳到第二个元素地址,4个字节
printf("%d\n", sizeof(*(a[0] + 1)));// 4个字节 第二个元素
printf("%d\n", sizeof(a + 1));// a + 1表示是a[1]是第二行地址 4个字节
printf("%d\n", sizeof(*(a + 1)));// 表示的是第二行的数组, 16个字节
printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));// &a[0]是第一行的地址,+1 指是第二行的地址, 4个字节
printf("%d\n", sizeof(*(&a[0] + 1)));//第二行有四个元素, 16个字节
printf("%d\n", sizeof(*a));//a为首元素地址,就是第一行的地址, 16个字节
printf("%d\n", sizeof(a[3]));//访问的是数组的第四行元素,数组越界,但是可以计算,
//sizeof()中表达式是不会计算的,不会访问真是的空间,按照类型出的结果。
// *a -- *(a+0) -- a[0]
return 0;
}
1.2字符指针在sizeo和strlen中的使用
1.2.1 字符指针在sizeof中的使用
int main()
{
char *p = "abcdef";
printf("%d\n", sizeof(p));//p为指针 4个字节
printf("%d\n", sizeof(p + 1));// +1 跳出整个字符串地址4个字节
printf("%d\n", sizeof(*p));// p 指向的第一个元素 *p 就为 'a' 1个字节
printf("%d\n", sizeof(p[0]));// p[0] --*(p+0),首个元素 1个字节
printf("%d\n", sizeof(&p));// 二级指针 4个字节
printf("%d\n", sizeof(&p + 1));// 二级指针 +1 还是指针 4个字节
printf("%d\n", sizeof(&p[0] + 1));//第一个元素的指针 +1 表示的第二个元素的指针 4个字节
return 0;
}
1.2.2 字符指针在strlen中的使用
int main()
{
char *p = "abcdef";
printf("%d\n", strlen(p));// p是一个指向'a'的一个字符指针, 6
printf("%d\n", strlen(p + 1));// 5 指针+1 指针指向的是 'b'
printf("%d\n", strlen(*p));// 非法访问
printf("%d\n", strlen(p[0]));// 相当于 *(p+0)非法访问
printf("%d\n", strlen(&p));// 二级指针 随机值
printf("%d\n", strlen(&p + 1));// 随机值
printf("%d\n", strlen(&p[0] + 1)); //5 &p[0]相当于p了 , p+1指向第二个元素
return 0;
}
2.第二部分(指针笔试题)
本部分共八个题目
1.
int main()
{
int a[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
int *ptr = (int *)(&a + 1); // &a+1 已经跳出整个数组了
//强制转换成int*类型的指针
printf("%d,%d", *(a + 1), *(ptr - 1));//(a+1)中的a为首元素地址 a+1 只想第二个元素
return 0;
}
//结果为 2,5
分解
(1)第4行
int *ptr = (int *)(&a + 1);
&a为数组指针,指向的是数组的首元素地址;所以&a+1就可以跳出整个数组,+1它的步长就是整个数组的长度。
(int*)为强制转换类型,(int *)(&a + 1)可以把数组指针&a+1强制转换成整型指针,并且将指针的值赋予ptr,那么ptr的值和(&a+1)是一样的,但是其类型,步长是不一样的
printf("%d,%d", *(a + 1), *(ptr - 1))
a+1中的a表示首元素的地址,a+1表示是第二个元素的地址,*(a+1)解引用的就是 2
*(ptr-1),ptr的地址向低地址移动四个字节,指向的是第五个元素。*(ptr-1)为5。
2.
#include <stdio.h>
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?
//结构体的大小是20字节
int main()
{
int p = 0x100000;
printf("%p\n", p + 0x1);
//p+1 0x100000+0x1=0x100001
printf("%p\n", (unsigned long)p + 0x1);
//强制转换成 无符号整型 0x100001
printf("%p\n", (unsigned int*)p + 0x1);
//强制转换成无符号整型指针 +1 就是+0x4 结果为 0x100004
return 0;
}
上述程序结果为0x00100001 0x00100001 0x00100004
*p为结构体指针,但是此题中根本没有使用到结构体指针的大小和指向等问题,
printf("%p\n", p + 0x1);
0x1对于十进制来说就是1;但是输出的是%p形式,以地址的方式输出,要输出8位数字。
p=0x100000+0x1=0x100001;输出的是0x00100001。
printf("%p\n", (unsigned long)p + 0x1);
(unsigned long)p 将p强制转换成无符号整型,但是输出的仍然是地址的形式,因此和上面+1计算一样,结果都是 0x00100001。
printf("%p\n", (unsigned int*)p + 0x1);
(unsigned int*)p 将p强制转换成无符号指针类型,其大小为4个字节,+1步长为4个字节,
因此p+1就是指针加4,结果就是0x00100001+0x4,输出为0x00100001。
3.
//机器为小端存储
int main()
{
int a[4] = { 1, 2, 3, 4 };
int *ptr1 = (int *)(&a + 1);
int *ptr2 = (int *)((int)a + 1);//a为数组的第一个元素的指针,强制转换成int 图解
//数组a 的存储方式 01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 04 00 00 00
printf("%x,%x", ptr1[-1], *ptr2);//ptr[-1]-- *(ptr-1)
return 0;
}
//结果 0x4 ,0x2000000
//%x就是打印16进制的字符
数组元素的存储方式为小端存储,小端存储就是数据低位放在地址值,数据高位放在高地址。
a[4]数组在内存中的存储方式:每一个小方块为一个字节,有8个bit的内存。
int *ptr1 = (int *)(&a + 1);
&a为数组指针,指向的是数组的首元素地址;所以&a+1就可以跳出整个数组,+1它的步长就是整个数组的长度。
int *ptr2 = (int *)((int)a + 1)
a为数组名,是首元素地址,强制转化成int类型,+1就是数字+1,强制转换成int*类型,a在原来地址的基础上向高地址挪动一个字节,相当于指向第一个整型元素的第2个字节。*ptr,输出的是整型元素,需要从低地址到高地址四个字节,从第一个元素的第二个字节,到第二个元素的第一个字节,因此 *ptr就是 0x2000000 。
4.
#include <stdio.h>
int main()
{
int a[3][2] = { (0, 1), (2, 3), (4, 5) };
//int a[3][2] = {1,3,5};
int *p;
p = a[0];//a[0]是第一行的数组名,是第一行的首元素地址
printf("%d", p[0]);//p[0] -- *(p+0)
return 0;
}
结果为 1 。
int a[3][2] = { (0, 1), (2, 3), (4, 5) }
(0,1)逗号表达式,表达式从左向右,最后表达式的结果就是整个表达式的结果。那么得出:
int a[3][2] = { 1, 3, 5 }
p = a[0]
a[0]为二维数组首行数组的名字,数组名字就是首元素的地址,将首元素地址赋值给p,输出的自然是首元素1啊。
5.
int main()
{
int a[5][5];
int(*p)[4];//数组指针
p = a;//
printf("%p,%d\n", &p[4][2] - &a[4][2], &p[4][2] - &a[4][2]);
return 0;//二者的步长一致,相差为4 图解
//fffffffc -4
}
a等价于 int (*)[5] 指向是元素为5的数组
p等价于 int (*)[4] 指向是元素为4的数组
根据图&p[4][2] - &a[4][2]相差四个元素 结果为-4
-4 的原码 10000000 00000000 00000000 00000100
反码 10000000 00000000 00000000 00000011
补码 11111111 11111111 11111111 111111100
地址不会区分原码、反码 、补码,地址就是内存中存储的补码。
转换成16进制 ff ff ff fc
p = a;
将a的int (*)[5]的数值强行赋值给了p;p的类型是int (*)[4],指向的是四个指针的数组。
a为首元素地址,是第一行的数组指针,类型是int (*)[5]。
数组在内存中存储的排序为
强制复制后p就为a地址,但是p指向的是int[4]类型的数组,因此步长为4个整型数据,假设所模拟后的数组为4个元素为一行。
图解
&p[4][2] - &a[4][2],
可以看出,其中间相差4个步长,数值为-4。
6.
7.
8.