深度讲解指针的笔试题目

主页：C语言的前男友

知识讲解：C语言指针

创作者：C语言的前男友

开发环境：VS2022

前言：前面学了好久的指针，今天来看一些组织的面试题，来帮助我们加深理解。今天主要看一些关于sizeof(），和strlen（），对数组，字符串的操作。通过练习深度理解指针。深刻理解数组与指针，数组名与指针，字符串与指针，二维数组指针之间的关系。欢迎大家前来指正，如果觉得作者写的还不错的话，请麻烦动动发财的小手，关注，点赞，收藏，评论

 

目录

一.一维数组

（1） sizeof()的操作对象是数组名

（2）sizeof（）操作对象是指针

 （3）sizeof（）的操作对象是普通变量或者普通变量类型

 二.指针类型对指针的影响

1.指针的类型决定了指针在加减一个整数，指针移动的空间长度。

2.指针的类型决定了指针在解引用时，一次能访问多少字节的空间。

 三.字符数组

 （1）strlen（）的底层原理

（2）strlen（）和字符数组

 四.字符串数组

（1）sizeof（）和字符串数组

 （2）strlen（）和字符串数组

六.二维数组

 （1）二维数组的数组名

 最后：

月是人间散客，卿是人间绝色，亦是人间难得。

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一.一维数组

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

（1） sizeof()的操作对象是数组名

数组名表示的是数组首元素的地址，但是有两个例外：

1.数组名是 sizeof 的操作对象

2. & + 数组名 ，

上述两种情况比较特殊，此时的数组名表示的是，整个数组。也就是说，sizeof（数组名）计算的是整个数组的大小，& + 数组名，代表是的取出整个数组的地址。

printf("%d\n", sizeof(a));
printf("%d\n", sizeof(*&a));

 &a是数组的地址，是数组指针类型，*&a是都数组指针解引用，访问一个数组的大小。

（2）sizeof（）操作对象是指针

针对 sizeof 这个操作符，是用来求类型的大小的（单位：字节），当然也可以求指针的大小，我们知道一个普通指针在内存中占 4 个字节或者 8 个字节，至于到底是几个字节，取决于计算机平台，在32位平台是 4 字节，在 64 位平台是 8 字节。

    printf("%d\n", sizeof(a + 0)); 
	printf("%d\n", sizeof(a + 1));   
	printf("%d\n", sizeof(&a));   
	printf("%d\n", sizeof(&a + 1));  
	printf("%d\n", sizeof(&a[0]));  
	printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));  

这里（a+0）如果是 a 单独是sizeof的操作对象，那么此时 a 就是代表整个数组，但是（a+0）就不代表整个数组。（a+0）就是一个普通指针，指向数组的第一个元素。也就是数组的首元素的地址。（a+1）就是数组第二个元素的地址。（&a）也是一个指针，是一个数组指针类型的指针，但仍然是一个指针。（&a +1 ）: &a 是取出了整个数组的地址，是一个数组指针类型的指针，（&a +1 ）跳过整个数组的地址。（这里的针对指针加上一个整数的运算，后面会单拎出来好好讲讲）所以（&a+1）在实际上还是一个指针。是指针大小就是，4 或 8 字节。&arr[0]实际上也是一样，拿到是首元素的地址，（&a[0] + 1）:就是在首元素的指针上往后跳过一个元素，也就是第二个数组元素的地址，无论 &a[0] , &a[0] + 1都是指针类型。所以大小自然都是 4 或者 8 字节。

32平台（X86）展示：

 64平台（X64 ）展示：

 （3）sizeof（）的操作对象是普通变量或者普通变量类型

    printf("%d\n", sizeof(*a));
	printf("%d\n", sizeof(a[1]));

a并没有单独放在sizeof（）里面，所以 a 是首元素的地址，（*a）也就是首元素了，a[1],数组访问第二个元素，都是每一个数组元素又都是 int 类型。所以这两个结果都是 4 。

 二.指针类型对指针的影响

刚才我们遇到了，&a + 1 是越过了整个数组的地址，那到底为什么呢？下面我们就来好好分析一下。

1.指针的类型决定了指针在加减一个整数，指针移动的空间长度。

举例：

int main()
{
 
	int a = 0;
	char ch = 0;
	int arr[3] = { 0 };
	int* pa = &a;
	char* pc = &ch;
	int(*parr)[3] = &arr;
	printf("pa=%p,pa+1=%p\n", pa, pa + 1);
	printf("pc=%p,pc+1=%p\n", pc, pc + 1);
	printf("parr=%p,parr+1=%p\n", parr, parr + 1);
	
	return 0;
}

这个地方明显看出，pa 是整形指针，pa + 1只越过了 4 个字节。pc 是一个字符型指针，pc + 1越过了 1 个字节。parr 是一个数组指针，数组有三个元素，每个元素都是一个 int 型数据。所以数组的大小是 4*3=12，所以 parr + 1 越过了 12 个字节。

2.指针的类型决定了指针在解引用时，一次能访问多少字节的空间。

举例：

int main()
{
 
    int a = 0x11223344;
    int* pa = &a;
    char* pc = &a;
    short* ps = &a;
    printf("%x\n", *pa);
    printf("%x\n", *ps);
    printf("%x\n", *pc);
 
    return 0;
}

我们将十六进制数 11223344 存入a的四个字节空间，因为pa是整形指针，（*pa）一次就可以访问四个字节，所以，十六进制打印出来的（*pa）就是原数据11223344，ps 是短整型指针，（*ps）一次就可以访问两个字节，由于我的机器采用的是小端存储模式，所以在存储时是将数据的权重低位，放在了地址的低地址处，而读取内存还是从地址在高地址读取，所以十六进制打印出来的恢复数据的高低位就是 3344 ；pc是 char * 类型，（*pc）一次访问一个字节，也就是内存低位的一个字节，在我的机器上就是数据的权重低位，也就是44；

 三.字符数组

    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));

 （1）strlen（）的底层原理

strlen（）是一个计算字符串长度的库函数，计算的原理是：接受字符串的首字符指针，直到找到字符串的结束标志也就是‘  \0 ’ 结束。

（2）strlen（）和字符数组

由于字符数组的没有 ‘ \0 ’作为结束标志，所以strlen（）函数在什么位置寻找到 ‘ \0 ’也是不能知道的。所以在计算长度的时候，自然也就是一个随机值。

    char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
	printf("%d\n", strlen(arr));
	// 从 arr 出开始找‘ \0 ’
	printf("%d\n", strlen(arr + 0));
	//仍然是从 arr 处开始找‘\0’  
	printf("%d\n", strlen(&arr));
	// 由于 &arr 和 arr 虽然类型不同，但是都是指向数组的首元素地址,
	// 都是从数组的首元素地址处开始的寻找‘ \0 ’
	printf("%d\n", strlen(&arr + 1));
	// &arr + 1 从越过整个数组后的地址处开始寻找‘ \0 ’
	printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));
	// &arr[0]仍然是指向首元素的地址，&arr[0] + 1 是从数组第一个元素开始寻找‘\0’

 因为&arr+1 跨过了一个数组，所以strlen(&arr + 1)的随机值会比strlen(arr)，

strlen(arr + 0)，strlen(&arr) 小 6.而&arr[0]+1只只是跨过了一个字符，strlen（&arr[0]+1）所以会比strlen(arr)，strlen(arr + 0)，strlen(&arr) 小 1。

代码运行结果：

 由于strlen（）参数需要的是指针，所以下面的代码就是错误的，由于内存访问冲突引起的。

    printf("%d\n", strlen(*arr));
	printf("%d\n", strlen(arr[1]));

代码运行结果：

 四.字符串数组

（1）sizeof（）和字符串数组

char arr[] = "abcdef";
printf("%d\n", sizeof(arr));
printf("%d\n", sizeof(arr+0));
printf("%d\n", sizeof(*arr));
printf("%d\n", sizeof(arr[1]));
printf("%d\n", sizeof(&arr));
printf("%d\n", sizeof(&arr+1));
printf("%d\n", sizeof(&arr[0]+1));

我们要知道字符串在数组里面是怎么存储的：

 我们知道注意：

printf("%d\n", sizeof(arr));

这里的arr是整个数组，而这里的数组有在最后多存了一个‘ \0 ’。所以加上‘ \0 ’一共七个字节。

其他的还是和数组一样的分析。

运行结果：

X86环境

 X64环境：

 （2）strlen（）和字符串数组

char arr[] = "abcdef";
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));

这里大家只要注意，strlen（）求字符串的长度的原理就行了。

六.二维数组

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]));

 （1）二维数组的数组名

二维数组的数组名，还是和一维数组差不过，除了sizeof（ 数组名 ）和 & + 数组名。其他的数组名都是，首元素的地址。注意：这个时候二维数组的首元素，不再是第一个元素，而是把二维数组看成一维数组，每一行看作一个一维数组，那么数组名是首元素的地址，也就是第一行一维数组的地址。

int main()
{
	int a[3][4] = { 0 };
	printf("%d\n", sizeof(a));
	//sizeof(a)数组名代表整个数组，
	//代表求整个数组的大小。
	printf("%d\n", sizeof(a[0][0]));
	//代表是求第一个数组元素的大小。
	printf("%d\n", sizeof(a[0]));
	//a是二维数组的数组名，是数组的第一行的地址，
	// a[0]相当于*(a+0),找到了数组第一行。
	//所以sizeof(a[0])算的是二维数组第一行的大小。
	printf("%d\n", sizeof(a[0] + 1));
	//a[0]其实就是二维数组第一行的数组名，
	// (a[0]+1)就是一个指向二维第一行第二个元素的指针。
	//算的是一个指针的大小。
	printf("%d\n", sizeof(*(a[0] + 1)));
	//在(a[0]+1)的基础上在解引用，
	//就是二维第一行第二个元素。
	printf("%d\n", sizeof(a + 1));
	//a是一个指向第一行数组的指针，
	// a+1就是一个指向第二行数组的指针。
	//算的是一个指针的大小
	printf("%d\n", sizeof(*(a + 1)));
	//(a+1)是指向二维数组第二行的地址，
	// 解引用以后就是找到了第二行
	//所以算的是第二行的大小
	printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));
	//&a[0]取出第一行的地址，
	//等价于数组名 a ，所以等价于 a + 1
	printf("%d\n", sizeof(*(&a[0] + 1)));
	//等价于*(a+1)
	printf("%d\n", sizeof(*a));
	//等价于a[0]
	printf("%d\n", sizeof(a[3]));
	//等价于 *(a+3),虽然数组没有第四行，
	// 但是*(a+3)类型能够确定，
	// 就是 int [4],就是整形四元素数组。
 
	return 0;
}

运行效果（X86）：

 最后：

月是人间散客，卿是人间绝色，亦是人间难得。