C语言从入门到实战——数组和指针的强化练习题

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简介: C语言中指针和数组有着密切的关系,因为数组名在C语言中可以看作是一个指针常量。指针是一个变量,存储的是另一个变量的地址。可以通过指针来访问另一个变量的值。指针变量可以存储任何类型的地址,包括数组的地址。数组是一组相同类型的数据元素的集合。在C语言中,可以用数组名来表示整个数组,在这个意义上,数组名看起来像一个指针变量。实际上,数组名在C语言中可以看作是一个指向数组首元素的指针常量。

数组和指针的强化练习题


前言

C语言中指针和数组有着密切的关系,因为数组名在C语言中可以看作是一个指针常量。

指针是一个变量,存储的是另一个变量的地址。可以通过指针来访问另一个变量的值。指针变量可以存储任何类型的地址,包括数组的地址。

数组是一组相同类型的数据元素的集合。在C语言中,可以用数组名来表示整个数组,在这个意义上,数组名看起来像一个指针变量。实际上,数组名在C语言中可以看作是一个指向数组首元素的指针常量。


1. sizeof和strlen的对比

1.1 sizeof

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

比如:

#inculde <stdio.h>
int main()
{
  int a = 10;
  printf("%d\n", sizeof(a));
  printf("%d\n", sizeof a);
  printf("%d\n", sizeof(int));
  return 0;
}

1.2 strlen

strlen 是C语言库函数,功能是求字符串长度。函数原型如下:

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。

#include <stdio.h>
int main()
{
  char arr1[3] = {'a', 'b', 'c'};
  char arr2[] = "abc";
  printf("%d\n", strlen(arr1));//随机值
  printf("%d\n", strlen(arr2));
  printf("%d\n", sizeof(arr1));
  printf("%d\n", sizeof(arr1));
  return 0;
}

1.3 sizeof和strlen的对⽐

sizeof strlen
1.sizeof是操作符 1.strlen是库函数,使用需要包含头文件 string.h
2.sizeof计算操作数所占内存的大小,单位是字节 2. srtlen是求字符串长度的,统计的是 \0 之前字符的隔个数
3.不关注内存中存放什么数据 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

2. 数组和指针笔试题解析

2.1 一维数组

int a[] = { 1,2,3,4 };//a数组有4个元素,每个元素是int类型的数据
printf("%zd\n", sizeof(a));//16 - sizeof(数组名)的情况,计算的是整个数组的大小,单位是字节 - 16
printf("%zd\n", sizeof(a + 0));//a表示的就是数组首元素的地址,a+0还是首元素的地址 - 4/8
//int*
printf("%zd\n", sizeof(*a));//a表示的就是数组首元素的地址,*a 就是首元素,大小就是4个字节
printf("%zd\n", sizeof(a + 1));//a表示的就是数组首元素的地址,a+1就是第二个元素的地址,这里的计算的是第二个元素的地址的大小-4/8
printf("%zd\n", sizeof(a[1]));//a[1]是数组的第二个元素,大小是4个字节
printf("%zd\n", sizeof(&a));//&a - 取出的是数组的地址,但是数组的地址也是地址,是地址,大小就是4/8个字节

2.2 字符数组

代码1

char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };//arr数组中有6个元素
printf("%d\n", sizeof(arr));//计算的是整个数组的大小,6个字节
printf("%d\n", sizeof(arr + 0));//arr+0 是数组第一个元素的地址 4/8
printf("%d\n", sizeof(*arr));//*arr是首元素,计算的是首元素的大小,就是1个字节
printf("%d\n", sizeof(arr[1]));//arr[1]  - 1
printf("%d\n", sizeof(&arr));//4/8
printf("%d\n", sizeof(&arr + 1));//4/8
printf("%d\n", sizeof(&arr[0] + 1));//4/8

代码2

char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
  printf("%d\n", strlen(arr));//随机值
  printf("%d\n", strlen(arr + 0));//随机值
  //'a'-97
//printf("%d\n", strlen(*arr));//err
//                   //'b'-98
//printf("%d\n", strlen(arr[1]));//err
  printf("%d\n", strlen(&arr));//随机值
  printf("%d\n", strlen(&arr + 1));//随机值
  printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));//随机值

代码3

char arr[] = "abcdef";
printf("%zd\n", sizeof(arr));
printf("%zd\n", sizeof(arr + 0));//arr+0是数组首元素的地址,地址的大小是4/8个字节
printf("%zd\n", sizeof(*arr));//*arr是数组的首元素,这里计算的是首元素的大小 1
printf("%zd\n", sizeof(arr[1]));//1
printf("%zd\n", sizeof(&arr));//&arr - 是数组的地址,数组的地址也是地址,是地址就是4/8个字节
printf("%zd\n", sizeof(&arr + 1));//&arr+1,跳过整个数组,指向了数组的后边,4/8
printf("%zd\n", sizeof(&arr[0] + 1));//&arr[0] + 1是第二个元素的地址 4/8

代码4

char arr[] = "abcdef";
printf("%zd\n", strlen(arr));//arr也是数组首元素的地址 6
printf("%zd\n", strlen(arr + 0));//arr + 0是数组首元素的地址,6
//printf("%zd\n", strlen(*arr));//?传递是'a'-97,//err
//printf("%zd\n", strlen(arr[1]));//?'b'-98//err
printf("%zd\n", strlen(&arr));//6, &arr虽然是数组的地址,但是也是指向数组的起始位置
printf("%zd\n", strlen(&arr + 1));//随机值
printf("%zd\n", strlen(&arr[0] + 1));//&arr[0] + 1是第二个元素的地址 - 5

代码5

char* p = "abcdef";
printf("%zd\n", sizeof(p));//4/8 计算的指针变量的大小
printf("%zd\n", sizeof(p + 1));//p + 1是'b'的地址,是地址大小就是4/8个字节
printf("%zd\n", sizeof(*p));//*p就是'a',大小是1个字节
printf("%zd\n", sizeof(p[0]));//p[0]--> *(p+0) - *p //1字节
printf("%zd\n", sizeof(&p));//&p也是地址,是指针变量p的地址,大小也是4/8个字节
printf("%zd\n", sizeof(&p + 1));//&p + 1是指向p指针变量后面的空间,也是地址,是4/8个字节
printf("%zd\n", sizeof(&p[0] + 1));//&p[0]+1是'b'的地址,是地址就是4/8个字节

代码6

char* p = "abcdef";
printf("%zd\n", strlen(p));//6
printf("%zd\n", strlen(p + 1));//5
//printf("%zd\n", strlen(*p));//err
//printf("%zd\n", strlen(p[0]));//p[0]--*(p+0)-->*p //err
printf("%zd\n", strlen(&p));//随机值
printf("%zd\n", strlen(&p + 1));//随机值
printf("%zd\n", strlen(&p[0] + 1));//5

2.3 二维数组

//二维数组也是数组,之前对数组名理解也是适合
int a[3][4] = { 0 };
printf("%zd\n", sizeof(a));//12*4 = 48个字节,数组名单独放在sizeof内部
printf("%zd\n", sizeof(a[0][0]));//4
printf("%zd\n", sizeof(a[0]));//a[0]是第一行这个一维数组的数组名,数组名单独放在sizeof内部了
//计算的是第一行的大小,单位是字节,16个字节
printf("%zd\n", sizeof(a[0] + 1));//a[0]第一行这个一维数组的数组名,这里表示数组首元素
//也就是a[0][0]的地址,a[0] + 1是a[0][1]的地址 4/8
printf("%zd\n", sizeof(*(a[0] + 1)));//a[0][1] - 4个字节
printf("%zd\n", sizeof(a + 1));//a是二维数组的数组名,但是没有&,也没有单独放在sizeof内部
//所以这里的a是数组收元素的地址,应该是第一行的地址,a+1是第二行的地址
//大小也是4/8 个字节
printf("%zd\n", sizeof(*(a + 1)));//*(a + 1) ==> a[1] - 第二行的数组名,单独放在sizeof内部,计算的是第二行的大小
//16个字节
printf("%zd\n", sizeof(&a[0] + 1));//&a[0]是第一行的地址,&a[0]+1就是第二行的地址,4/8
printf("%zd\n", sizeof(*(&a[0] + 1)));//访问的是第二行,计算的是第二行的大小,16个字节
//int(*p)[4] = &a[0] + 1;
//
printf("%zd\n", sizeof(*a));//这里的a是第一行的地址,*a就是第一行,sizeof(*a)计算的是第一行的大小-16
//*a --> *(a+0) --> a[0]
printf("%zd\n", sizeof(a[3]));//这里不存在越界
//因为sizeof内部的表达式不会真实计算的
//计算的是第四行的大小-16

数组名的意义:

  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。

3. 指针运算笔试题解析

3.1 题目1:

int a[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
int* ptr = (int*)(&a + 1);
printf("%d,%d", *(a + 1), *(ptr - 1));

3.2 题目2

struct Test
{
  int Num;
  char* pcName;
  short sDate;
  char cha[2];
  short sBa[4];
}*p = (struct Test*)0x100000;
printf("%#x\n", p + 0x1); //0x100000+20 == 0x100014
printf("%#x\n", (unsigned long)p + 0x1);//0x100000+1 == 0x100001
printf("%#x\n", (unsigned int*)p + 0x1);//0x100000+1 == 0x100004

3.3 题目3

int a[3][2] = { (0, 1), (2, 3), (4, 5) };
int* p;
p = a[0];
printf("%d", p[0]);

3.4 题目4

int a[5][5];
int(*p)[4];
p = a;
printf("%p,%d\n", &p[4][2] - &a[4][2], &p[4][2] - &a[4][2]);

3.5 题目5

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));

3.6 题目6

char* a[] = { "work","at","alibaba" };
char** pa = a;
pa++;
printf("%s\n", *pa);

3.7 题目7

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);


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