【深入理解C指针】经典笔试题——指针和数组（二）

二、 指针笔试题

学会画图分析以下各题，更加容易让我们理解其代码的逻辑。所以画图是必不可少的！

1. 第一题

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    int *ptr = (int *)(&a + 1);
    printf( "%d,%d", *(a + 1), *(ptr - 1));
return 0;
}

分析：

&a拿到整个数组的地址，类型是int * [5]，&a + 1就跳过了5个int元素的大小，强制类型转换为int *，ptr - 1就指向了5，解引用操作打印5，*(a + 1），是数组首元素地址 + 1，解引用打印2

2. 第二题

//以下结构体的大小是20个字节
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
#include <stdio.h>
int main()
{
    p = (struct Test*)0x100000;
    printf("%p\n", p + 0x1);//1
    printf("%p\n", (unsigned long)p + 0x1);//2
    printf("%p\n", (unsigned int*)p + 0x1);//3
 return 0;
}

分析：

0x1 的意思是将十进制的1转换为了十六进制表示法。

//1: p此时是一个结构体，p + 1跳过了一个结构体的大小，跳过20个字节，即0x100020，而地址需要按十六进制打印需要打印八位，高位会补0，所以打印得到00100020

//2:  将p这个指针类型强制转换为 unsigned long 类型，即一个整型（int），那么 + 1，此时加的就是一个数字1，即0x100001

//3: 将p这个指针类型强制转换为 unsigned int*类型，+ 1跳过一个int*类型的指针，即0x100004

3. 第三题

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a[4] = { 1, 2, 3, 4 };
    int *ptr1 = (int *)(&a + 1);//1
    int *ptr2 = (int *)((int)a + 1);//2
    printf( "%x,%x", ptr1[-1], *ptr2);//3
  return 0;
}

分析：

//1: 这里的&a拿到的就是整个数组的地址，&a + 1就跳过了一个数组，本来是int * [4]这个类型，强制类型转换成了int * ，ptr1 此时就成了一个int * 类型的指针。

//2: 这里的a是数组名，强制类型转换为整型（int），+ 1，就是加上数值1，也就是一个字节，假设a的地址是0x0012ff40，那么（int）a + 1得到的结果就是0x0012ff41，再次强制类型转换为（int *），放到整型指针ptr2之中，ptr2此时指向了内存中第二个字节的位置。

//3: （1） %x表示是用16进制进行打印输出，ptr1[-1]可以看作为*（ptr1 - 1），即指针ptr1向前跳转一个整型的大小，解引用操作，访问的就是04 00 00 00，打印出来就是4；

     （2）ptr2指向了第一个元素的第二个字节处，解引用操作，访问四个字节的大小，且数组在内存中是连续存储的，如图中，灰色底纹部分就是访问的全部空间，即02 00 00 00，将其%x打印就是2000000

4. 第四题

#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;
}

老铁们，乍一看上去是不是觉得就是0了呢？哈哈哈，认为是0的老铁就踩上坑了咯~

为什么呢？下面就对题进行分析吧~

分析：

观察int a[3][2]这个数组在初始化的时候，写成了 { (0, 1), (2, 3), (4, 5) }; ，而不是{ {0,1} ,{2,3}, {4,5} };，注意里面写的是括号表达式，而不是以{ }的形式表示，括号表达式的运算法则是，里面的表达式从左向右计算，最后一个表达式的结果为整个逗号表达式的结果，所以数组初始化元素应该是{1,3,5};   ，其余部分元素均为0

a[0]即第一行的数组名，数组名是数组首元素的地址，即元素1的地址，存放到指针变量p当中去，p[0]就是*（p + 0），即对p进行解引用操作，拿到的就是1，所以结果打印1

5. 第五题

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a[5][5];
    int(*p)[4];
    p = a;//1
    printf( "%p,%d\n", &p[4][2] - &a[4][2], &p[4][2] - &a[4][2]);//2
return 0;
}

分析：

//1: p = a，这里的a就是数组首元素的地址，即第一行的地址，类型是int (*) [5]，但是p的类型是int (*) [4]，类型不同会造成什么影响吗？其实不会，就比如 int a = 10，char b =20，a = b，这样最后a的结果虽然是20，但是类型还是int类型。所以我们只是把a的地址值赋值给了b

//2: 观察上方画图，可以清晰地知道p指针在数组中的指向位置，p[4][2]即橙黄色方块的位置，&p[4][2] 指向的就是橙黄色方块，a[4][2]即黑色方块，&a[4][2]指向的就是黑色方块，前者与后者都是指针，前者减去后者得到就是中间元素个数，%d结果为 -4，%p的结果打印的是地址，于是会将内存中的补码转换为十六进制数就是地址了，结果是FF FF FF FC

6. 第六题

#include<stdio.h>
int main()
{
    int aa[2][5] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
    int *ptr1 = (int *)(&aa + 1);//1
    int *ptr2 = (int *)(*(aa + 1));//2
    printf( "%d,%d", *(ptr1 - 1), *(ptr2 - 1)); 
 return 0;
}

分析：

//1:&aa拿到整个二维数组的地址，&aa + 1跳过一个二维数组的大小， 强制类型转换成int *类型，ptr1此时也指向了这个位置。*（ptr1 - 1）打印9

//2:aa是数组名，表示数组首元素的地址，即第一行的地址，类型是int (*) [5] ，+1跳过了一个int [5]的大小，指向了第二行，类型也是int (*) [5]，*解引用操作，拿到了第二行，强制类型转换为int *，此时ptr2也指向了6，*（ptr2 - 1）打印5

7. 第七题

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

分析：

这里给出了一个名为a的指针数组，每个数组的类型是char*类型，实际存放的并不是"work","at","alibaba"，其实是字符串首元素的地址，第一个char*指向了'w'的地址，第二个char*指向了'a'的地址，第三个char*指向了'a'的地址；数组名a是数组首元素的地址，char*的地址为char**类型，存放到pa这个二级指针中，pa++就跳过了一个char*的类型，*pa就拿到了数组第二个元素，即'a'的地址，%s打印出at

8. 第八题

#include <stdio.h>
int main()
{
    char *c[] = {"ENTER","NEW","POINT","FIRST"};
    char**cp[] = {c + 3,c + 2,c + 1,c};
    char***cpp = cp;
    printf("%s\n", **++cpp);//1
    printf("%s\n", *-- * ++cpp + 3);//2
    printf("%s\n", *cpp[-2] + 3);//3
    printf("%s\n", cpp[-1][-1] + 1);//4
 return 0;
}

分析：

//代码的整体逻辑如上图先分析出来了。

//1: **++cpp，首先程序会执行++cpp操作，cpp会跳过一个char**的类型，此时就指向了c+2，而*一次解引用操作，我们拿到了c+2的这块空间里面的数据，即c+2，而c+2又是c数组下标为2的元素空间的地址，对其进行*解引用操作，就拿到了c数组下标为2的空间，这块空间存放了‘P’的地址，%s就会根据P的地址向后打印字符串，打印的结果就是POINT

//2: *-- * ++cpp + 3，乍一看，有这么多的操作符，其实按优先级来算，还是先从++cpp开始计算，此时的cpp不再指向c+2，而是指向了c+1，然后进行*解引用操作，就拿到了c+1这块空间里面的数据，--操作，相当于c+1减去1，那么这块空间的数据就是c了，此时指向关系就再是原来的指向关系了，而是指向了c数组的第一个元素，解引用操作就拿到了数组c的第一个元素，即'E'的地址，最后+3，此时指针指向第二个'E'，%s就会根据此时的地址向后打印字符串，结果打印就是ER

//3: *cpp[-2] + 3 ，cpp[-2]可以看作是*（cpp - 2），即 **（cpp - 2）+ 3 ，cpp - 2指向了cp数组的第一个元素的空间，*解引用操作，拿到了c+3这块空间，这块空间指向了c数组的下标为3的元素空间，解引用操作，拿到了这块空间，即'F'的地址，最后+3，指针指向了'S'，%s就会根据此时的地址向后打印字符串，结果打印就是ST

//4: cpp[-1][-1] + 1，cpp[-1][-1] 可以看作是*(*(cpp - 1) - 1) ，即 *(*(cpp - 1) - 1)，cpp - 1指向了cp数组的第二个元素的空间，*解引用操作，拿到了c+2这块空间， - 1即c+2减去1，那么这块空间的数据就是c+1了，此时指向关系就再是原来的指向关系了，而是指向了c数组的第二个元素，*解引用操作，拿到了这块空间的元素， 即'N'的地址，最后+1，指针指向了'E'，%s就会根据此时的地址向后打印字符串，结果打印就是EW

好了，题目就到这里了，如果能对以上指针题目理解通透，那么C语言指针就没多大问题啦，而以上题目基本上需要我们去画图理解！可以看出理解代码的逻辑时画图有多么的重要！~