指针 和 数组 习题总结

简介: 指针 和 数组 习题总结

开始之前我们简单复习一下数组与指针的相关知识


数组 - 能够存放一组相同类型的元素,数组的大小取决于数组的元素个数和元素类型

指针 - 地址/指针变量  大小4/8个字节  (32位,64位)

数组是数组,指针是指针,二者不等价

数组名是数组首元素地址,这个地址就可以存放在指针变量中,我们就可以遍历数组


对于数组名

大部分情况下数组名是数组首元素地址

但是有两个例外

1. sizeof(数组名)  -  数组名表示整个数组,计算的是整个数组的大小

2. &数组名  -  数组名表示整个数组,取出的是整个数组的地址


1. 数组

1.1 一维数组:

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a[] = { 1,2,3,4 };
  printf("%d\n", sizeof(a));  //整个数组大小 16
  //sizeof(a)是数组名单独放在sizeof()内部,计算的数组总大小,单位是字节
  printf("%d\n", sizeof(a + 0));//发生运算 数组首元素地址 指针变量 4/8
  printf("%d\n", sizeof(*a)); //*a 第一个元素 
  //*a == *&a[0]  == a[0]  整形元素 4
  printf("%d\n", sizeof(a + 1));//第二个元素地址 指针变量 4/8
  printf("%d\n", sizeof(a[1]));//第二个整形数组元素  4
  printf("%d\n", sizeof(&a));//整个数组的地址 也是 指针变量 4/8
  //int (*pa)[4] = &a;
  printf("%d\n", sizeof(*&a));//  整个数组大小 *&抵消 相等于sizeof(a) 16
  printf("%d\n", sizeof(&a + 1));//数组指针+1 还是地址指针变量 4/8
  printf("%d\n", sizeof(&a[0]));//第一个元素地址 指针变量 4/8
  printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));//第二个元素地址 指针变量 4/8  
  return 0;
}

1.2 字符数组

sizeof()操作符 与 strlen()函数

1.sizeof计算的占用内存空间的大小,单位是字节,不关注内存中到底存放的是什么

2.sizeof不是函数,是操作符

3.strlen是函数

4.strlen是针对字符串的,求的是字符串的长度

5.strlen()函数是传入一个地址,向后统计是 '\0' 之前出现的字符个数


看题:

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
  printf("%d\n", sizeof(arr));//没有'\0' 6
  printf("%d\n", sizeof(arr + 0));//地址 4/8
  printf("%d\n", sizeof(*arr));//第一个字符大小 1
  printf("%d\n", sizeof(arr[1]));//第二个字符  1
  printf("%d\n", sizeof(&arr));//指针 4/8
  printf("%d\n", sizeof(&arr + 1));//指针 4/8
  printf("%d\n", sizeof(&arr[0] + 1));//指针 4/8
  printf("%d\n", strlen(arr));  //随机值  因为不知道'\0'在哪里
  printf("%d\n", strlen(arr + 0)); // 随机值
  //printf("%d\n", strlen(*arr));//*arr 'a' ASCII码值97 会造成非法访问,报错
  //printf("%d\n", strlen(arr[1]));//'b' ASCII码值98 会造成非法访问,报错
  printf("%d\n", strlen(&arr));//随机值
  printf("%d\n", strlen(&arr + 1));//上面随机值 - 6
  printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));//上面随机值 - 1
  return 0;
}


1.3 字符串

3.1 字符串放到字符数组中

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  char arr[] = "abcdef";
  printf("%d\n", sizeof(arr));//有'\0' 7
  printf("%d\n", sizeof(arr + 0));//地址 4/8
  printf("%d\n", sizeof(*arr));//第一个字符大小 1
  printf("%d\n", sizeof(arr[1]));//第二个字符  1
  printf("%d\n", sizeof(&arr));//指针 4/8
  printf("%d\n", sizeof(&arr + 1));//指针 4/8
  printf("%d\n", sizeof(&arr[0] + 1));//指针 4/8
  printf("%d\n", strlen(arr));  //6
  printf("%d\n", strlen(arr + 0)); //6
  //printf("%d\n", strlen(*arr));//*arr 'a' ASCII码值97 会造成非法访问,报错
  //printf("%d\n", strlen(arr[1]));//'b' ASCII码值98 会造成非法访问,报错
  printf("%d\n", strlen(&arr));//6
  //&arr 类型是 char (*)[7] 在strlen函数内部会强制类型转换为const char* ,编译器会有警告
  printf("%d\n", strlen(&arr + 1));//地址跳到'\0'之后 随机值
  printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));//5
  return 0;
}

3.2 常量字符串首字符地址放到指针变量中

注意:常量字符串的内容不能修改

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  char* p = "abcdef";//将常量字符串的首字符地址放到p中 
  printf("%d\n", sizeof(p)); //a的地址 指针  4/8
  printf("%d\n", sizeof(p + 1));//b的地址 指针 4/9
  printf("%d\n", sizeof(*p));//'a'  字符型 1
  printf("%d\n", sizeof(p[0]));//*(p+0) 'a'  字符型 1
  printf("%d\n", sizeof(&p));//二级指针  4/8
  printf("%d\n", sizeof(&p + 1));//跳过一个char** 还是指针变量 4/8
  printf("%d\n", sizeof(&p[0] + 1));//'b'  指针变量 4/8
  printf("%d\n", strlen(p));//从a地址开始 6
  printf("%d\n", strlen(p + 1));//从b地址开始 5
  //printf("%d\n", strlen(*p));//非法访问
  //printf("%d\n", strlen(p[0]));//非法访问
  printf("%d\n", strlen(&p));//从二级指针开始 随机值
  printf("%d\n", strlen(&p +  1));//随机值
  printf("%d\n", strlen(&p[0] + 1));//从'b'地址开始 5
  return 0;
}

1.4 二维数组

注意:二维数组数组名是第一行元素的地址

#include<stdio.h>
int main()
{
  int a[3][4] = { 0 };
  printf("%d\n", sizeof(a));//整个数组大小 48
  printf("%d\n", sizeof(a[0][0]));//第一行第一个元素 4
  printf("%d\n", sizeof(a[0]));//第一行一维数组名 16
  //第一行的数组名单独放在sizeof内部
  printf("%d\n", sizeof(a[0]+1));//  4/8
  //数组名不是单独放在sizeof内部   a[0]是第一行第一个元素的地址
  //a[0] + 1 是第一行第二个元素地址 == &a[0][1]
  printf("%d\n", sizeof(*(a[0]+1)));//a[0][1] 4
  printf("%d\n", sizeof(a+1));//第二行地址 4/8
  //a作为二维数组的数组名并非单独放在sizeof内部,所以表示首元素地址
  //二维数组的首元素是第一行 这里的a是第一行的地址 -- int(*)[4]
  //a+1是跳过了第一行,指向了第二行,第二行地址
  printf("%d\n", sizeof(*(a+1)));//对数组指针解引用 一维数组大小 16
  //*(a+1) == a[1]  第二行首地址,第二行大小
  printf("%d\n", sizeof(&a[0]+1));//第二行元素地址 4/8
  printf("%d\n", sizeof(*(&a[0]+1)));//第二行元素大小 16
  printf("%d\n", sizeof(*a));//第一行元素大小 16
  //*a==*(a+0) ==a[0]
  printf("%d\n", sizeof(a[3]));// 一行元素大小 16
  //没有越界访问 sizeof()内的内容并不会真正的计算,通过类型得出的
  return 0;
}

sizeof()内部不计算

#include<stdio.h>
int main()
{
  int a = 5;
  short s = 11;
  printf("%d\n", sizeof(s = a + 2));//2  sizeof是通过类型推出的, 不用运算
  printf("%d\n", s);//s没有变换
  return 0;
}

test.c -- 编译 -- 链接 -- test.exe  

编译阶段就完成了 sizeof的计算

s = a + 2有两个属性  值属性 7  类型属性 short

s = a + 2的使用的是类型属性  short 编译阶段已经确定 运行时不在计算

所以:sizeof内部表达式不会计算


2. 指针

习题1:

struct Test
{
  int num;
  char* pcName;
  short sDate;
  char cha[2];
  short sBa[4];
}*p;
//假设p 的值为0x100000。 如下表达式的结果分别是多少
//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 跳过20个字节  0x00100014  
  printf("%p\n", (unsigned long)p + 0x1);
  //强制类型转换 整形+1  0x00100001
  printf("%p\n", (unsigned int*)p + 0x1);
  //整形指针+1  +4    0x00100004
  return 0;
}


习题2:

#include<stdio.h>
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);
  //*(ptr1+-1)  4    
  //1  00 00 00 01 小端存储 内存中为 01 00 00 00
  //2  00 00 00 02 小端存储 内存中为 02 00 00 00
  //ptr2  00 00 00 02  读取  02 00 00 00 
  //0x2000000
  return 0;
}

%p 打印16进制的地址 x86 8位
%x 只打印16进制 高位是0不打印

画图理解一下

习题3:

#include<stdio.h>
int main()
{
  int a[3][2] = { (0,1),(2,3),(4,5) };//逗号表达式,只初始化了前三个元素
  //     数组元素为  1,3, 5,0, 0,0
  int* p;
  p = a[0];//第一行数组首元素地址,没有sizeof和&所以 p是第一行一个元素地址
  //p == a[0] == &a[0][0]
  printf("%d", p[0]); 
  //*(p+0)== *p ==  1 
  return 0;
}


习题4:

#include<stdio.h>
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]);
  //          0x10000004      ,     -4
  //%p 16进制打印内存中的补码 -4
  //10000000 00000000 00000000 0000 0100  原码
  //11111111 11111111 11111111 1111 1011  反码
  //11111111 11111111 11111111 1111 1100  补码
  //    ff      ff       ff      f    c   16进制补码
  //ff ff ff fc
  return 0;
}

习题5:

#include<stdio.h>
int main()
{
  int aa[2][5] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  int* ptr1 = (int*)(&aa + 1);//aa[10]
  int* ptr2 = (int*)(*(aa + 1));//二维数组首元素地址是第一行 6
  printf("%d,%d", *(ptr1 - 1), *(ptr2 - 1));//10,5
  return 0;
}

习题6:

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

习题7:

#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);//POINT
  printf("%s\n", *-- * ++cpp + 3);//ER
  printf("%s\n", *cpp[-2] + 3);//ST
  printf("%s\n", cpp[-1][-1] + 1);//EW
  return 0;
}

画图理解一下

本篇结束

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