带你深入了解C语言指针(五）

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前言

前面我们已经讲指针的主要知识学完了，这期我们主要进行一些题目的分析；话不多说，正文开始。

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一、数组和指针笔试题解析

sizeof操作符和strlen函数对比

1.整型数组

int main()
{int a[] = { 1,2,3,4 };printf("%zd\n", sizeof(a));printf("%zd\n", sizeof(a + 0));printf("%zd\n", sizeof(*a));printf("%zd\n", sizeof(a + 1));printf("%zd\n", sizeof(a[1]));printf("%zd\n", sizeof(&a));printf("%zd\n", sizeof(*&a));printf("%zd\n", sizeof(&a + 1));printf("%zd\n", sizeof(&a[0]));printf("%zd\n", sizeof(&a[0] + 1));return 0;
}

分析：
sizeof(a)：我们前面就已经说过了，数组名一般都表示数组首元素的地址，但是有两个例外：

• sizeof(数组名)：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；
• &数组名：数组名表示整个数组首元素的地址；

sizeof(a + 0)：这里的a可不是表示数组名字了，这里可以理解为指针与整数加法运算，表示首元素地址，类型是int*;4/8;
sizeof(*a): a是首元素地址，*a就是首元素了，大小是4个字节；*a = a[0] = *(a + 0)

sizeof(a+1): 与sizeof(a+0)一致；
sizeof(&a): 还是地址，4/8；
sizeof(*&a): 相互抵消：16；
sizeof(&a + 1)：还是地址；
sizeof(&a[0])：同理还是地址；
sizeof(&a[0] + 1)：同理；地址；
运行结果：

2.字符数组

2.1 sizeof

int main()
{char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };printf("%zd\n", sizeof(arr));printf("%zd\n", sizeof(arr + 0));printf("%zd\n", sizeof(*arr));printf("%zd\n", sizeof(arr[1]));printf("%zd\n", sizeof(&arr));printf("%zd\n", sizeof(&arr + 1));printf("%zd\n", sizeof(&arr[0] + 1));return 0;
}

分析：
这里与上面所讲一摸一样，这里直接给出结果(×64)：

2.2strlen()

我们将所有的sizeof换成strlen结果会怎么变呢？

2.2.1字符数组

#include <string.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;
}

分析：
strlen（arr）： arr首元素地址，数组中没有\0,会导致越界访问，结果就是随机的
strlen(arr + 0):arr+0首元素地址，与第一个一致；
strlen（*arr）:这题相当于传进一个‘a’，a的ASCII值为97，97为地址来计算字符串长度，不允许访问；

strlen(arr[1]): 与上面一样，无法访问；
strlen(&arr):&arr是数组的地址，起始位置是数组的第一个元素的位置，随机值；
strlen(&arr + 1):&arr跳过一个数组后，也是随机值；
strlen(&arr[0] + 1)：从第二个元素向后统计；
运行结果：

2.2.2字符串

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

分析：这里我们要注意字符数组里面有几个元素：

所以sizeof（arr）计算的结果就是7
sizeof（arr+0）这里表示的是首元素的地址，是指针类型，4/8
sizeof(*arr)表示首元素，是char类型：1
sizeof(arr[1]）是第二个元素：1
sizeof(&arr) 是数组地址：4/8
sizeof(&arr+ 1)跳过了一个数组，还是地址：4/8
sizeof(&arr[0] +1：第二个元素的地址：4/8
运行结果：

同样，我们换成strlen（）

int main()
{char arr[] = "abcdef";printf("%zd\n", strlen(arr));printf("%zd\n", strlen(arr + 0));printf("%zd\n", strlen(*arr));printf("%zd\n", strlen(arr[1]));printf("%zd\n", strlen(&arr));printf("%zd\n", strlen(&arr + 1));printf("%zd\n", strlen(&arr[0] + 1));return 0;
}

对于strlen函数，我们要关注：\0:
strlen(arr):arr：是表示字符数组首元素的地址：6
strlen(arr + 0):表示数组首元素地址：6
strlen(*arr):表示首元素，‘a’->97,非法访问
strlen(arr[1]):与上面一致
strlen(&arr):数组地址：也是从第一个元素开始向后找：6
strlen(&arr + 1)：跳过一个数组，越界访问；
strlen(&arr[0] + 1):跳过一个元素，从第二个元素开始计算：5

运行结果：

2.2.3字符串指针

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

分析：
sizeof§:p是个指针变量，我们计算的是指针变量的大小：4/8；
sizeof(p+1):同理，p+1还是一个指针：4/8；
sizeof(*p):第一个字符：a–>char类型：1
sizeof(p[0]):两种理解方式：

• p[0] —> *(p + 0)—>a
• p是指向a的地址，把它当成数组名字来理解；即第一个元素：a

结果：1；
sizeof(&p):本质还是地址：4/8；
sizeof(&p + 1):跳过p指针变量的地址：4/8；

sizeof(&a[0] + 1):本质还是地址：4/8；
运行结果：

同样，我们将其换成strlen：

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

分析：
strlen§:6;
strlen(p+1):5;

strlen(*p):*p ->‘a’->97->非法访问err
strlen(arr[0]):与上一个一致；都是表示第一个元素：‘a’->97->非法访问err
strlen(&p):取指针变量p的地址，与字符串长度没什么关系；可能会出来一个随机值；
strlen(&p+ 1):与&p一样，只是跳过了一个char*类型的长度；

strlen(&a[0]+1):从第二个元素开始：5；

运行结果：

2.2.4二维数组

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]));return 0;
}

创建了一个二维数组：

sizeof(a):a是数组名，单独放在sizeof的内部，计算的是数组的大小：344=48；
sizeof(a[0][0]:第一行第一个元素：4个字节；
sizeof(a[0]):
我们将二维数组看成一个一维数组，将每一行都看成一维数组的元素，所以这里就不难理解了，a[0]数组名单独放在sizeof，表示一维数组的总大小：16；

sizeof(a[0]+1):a[0]是第一行的数组名，但是a[0]并没有单独放在sizeof的内部，所以这里的数组名，就是数组首元素地址，所以表示a[0][1]地址：4/8字节；

sizeof(*(a[0]+1)):同上，表示a[0][1]int 类型：4字节；
sizeof(a+1):a作为数组名并没有单独放在sizeof内，a表示数组首元素的地址，是二维数组首元素的地址，也就是第一行的地址：4/8字节；

sizeof(*(a+1)):

• a+1是第二行地址，*(a+1)就是第二行，计算的是第二行的大小：16
• *(a+1) = a[1],a[1]是第二行数组名，相当于sizeof(a[1]):16字节

sizeof(&a[0]+1):a[0]是第一行的数组名，&a[0]取出的就是数组的地址，也就是第一行地址，+1也就是第二行地址：4/8；
sizeof(*(&a[0]+1)):对第二行地址进行解引用，访问的就是第二行，大小是16字节；
sizeof(*a):a作为数组名并没有单独放在sizeof内，a表示数组的首元素地址；*a就表示第一行，计算的就是第一行的大小：16字节；
sizeof(a[3]):虽然是越界了，但是本质是地址：4/8；

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总结

这期我们主要进行题目的讲解，相信大家看完一定有收获，加油！路上不止你我。

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