[深入浅出C语言]指针真题演练（篇二）

桦秋静
88 阅读9分钟

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前言

        在学习了数组和指针后，有可能会认为就这就这，实际上目前也只是学了，跟熟练掌握还差的远呢，需要不断练习来熟悉。墙裂建议还没弄懂数组和指针初阶、进阶的读者先去补一补对应知识，不然可能有些地方会一脸懵逼。

        本文就来分享一波作者的C指针刷题心得见解。本篇属于笔试面试真题刷题篇第二篇，也是完结篇。

        笔者水平有限，难免存在纰漏，欢迎指正交流。

二维数组

题目汇总

        先看看题目，想一想再看后面的讲解。

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]));

讲解

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

        一个道理，数组名单独放入sizeof中，代表整个数组，数组a含有12个int元素，计算得到48。

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

        数组第一个元素，类型为int，计算得到4。

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

        首先，我们在《指针进阶》博文中讲过，高维数组如n维数组，实际上是以n-1维数组维元素的一维数组，比如二维数组其实就是一维数组为元素的一维数组，这里的a[0]实际上就是一个一维数组数组名。

        如图，逻辑上分行分列模拟二维数组（实际存储时不是这样的）

image.png

         a[0]就是第一行数组的数组名，单独放在sizeof中，代表第一行数组，计算得到16。

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

        这里a[0]代表第一行数组首元素地址，也就是&a[0][0]，加个1就是向后偏移一位，也就是&a[0][1]，是指针，计算得到4或8。

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

        就相当于*(&a[0][1])，即a[0][1]，计算得到4。

printf("%d\n",sizeof(a+1));

        a这里代表首元素地址，也就是数组&a[0]，再加个1就是&a[1]，是指针，计算得到4或8。

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

        相当于*&a[1]也就是a[1]，是第二行数组数组名，单独出现在sizeof中代表整个数组，计算得到16。

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

        取出的是第一行数组的地址，再加1就相当于&a[1]，是指针，计算得到4或8。

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

        相当于*&a[1]即a[1]，是第二行数组数组名，单独出现在sizeof中代表整个数组，计算得到16。

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

        a代表&a[0]，*a就相当于*&a[0]，也就是a[0]，是第1行数组数组名，单独出现在sizeof中代表整个数组，计算得到16。

printf("%d\n",sizeof(a[3]));

        看起来a[3]不是越界访问了吗，是不是会报警告呀？                  v2-3532009d8854ac5bcfa5d8ef9c33cc1e_720w.jpg

        还记得前面梳理过的sizeof和strlen区别吗？

        sizeof只关注对应类型的变量占用内存空间的大小，而不在乎内存中放的是啥，并且在sizeof内并不会真的去访问a[3]。你看嘛，a[3]是不是相当于*(a+3)，这是指针偏移后再解引用访问，a代表首元素地址也就对应的是int(*)[4]类型，a+3就是向高地址移动跳过三个int[4]，而我们创建的二维数组也就只有三个int[4]，这一跳就跳到了它后面，本来它后面的空间并没有分配给我们，我们是不应该也是不能访问的，可是架不住指针的权限大呀，间接访问还不行吗，越界是越界，但是通过指针是可以访问的。

        不过呢，可以访问但是sizeof并不会去访问，而是根据a[3]对应的类型计算这样类型的变量要占多大内存空间，a[3]相当于“第四行”数组的数组名，虽然不存在，可以假设其存在，因此计算得到16。

指针笔试题

v2-5385b9f9e1f4f5136394f79dae66d1c1_720w.jpg

第一题

题目

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

讲解

        &a取出整个数组地址，对应指针类型为int(*)[5]，加个1跳过数组a指向数组后面一位，强转成int*后赋给了ptr，ptr-1就是向低地址方向移动一个单位，此时单位为4字节，正好跳过一个int型变量。a代表首元素地址，加个1就是第二个元素的地址，指向第二个元素。打印结果为2，5。

        如图所示：                  image.png

第二题

题目

struct Test
{
     int Num;
     char *pcName;
     short sDate;
     char cha[2];
     short sBa[4];
}*p;
//假设p 的值为0x100000。 如下表表达式的值分别为多少？
//已知，当下系统为x86（32位），结构体Test类型的变量大小是20个字节
int main()
{
     printf("%p\n", p + 0x1);
     printf("%p\n", (unsigned long)p + 0x1);
     printf("%p\n", (unsigned int*)p + 0x1);
     return 0;
}

讲解

        0x1其实就是1，回顾一下前面讲的指针+-整数运算，步长与数据类型有关，如果类型为结构体指针struct Test*，其步长就为20，如果类型为unsigned int*，其步长就为4，所以第一个和第三个的打印结果就显而易见了：0x100014，0x100004。注意啦，第二个是强转成unsigned long类型，是整数类型，单位变成1了，所以结果就为0x100001。

第三题

题目

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);
    return 0;
}

讲解

        &a取出整个数组地址，加个1跳到后面一位去了，再强转成int赋给了ptr1，ptr1[-1]实际上就是(ptr1-1),也就是向前跳了一个int变量后解引用，就得到4，打印是以十六进制显示，所以是0x00000004。

        a代表数组首元素地址，类型为int*，但是它被强转成了int型，此时+1的单位就是1，也就是只向后移动了一个字节，那我们一个字节一个字节来看，首先我们使用的机器用的是小端存储，倒着存倒着取，如图所示，看图就很清晰啦，得到的就是0x02000000。

        小端存储不清楚的可以去这篇博文了解一下[深入浅出C语言]浅析整型 - 掘金 (juejin.cn)

image.png

第四题

题目

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

讲解

        这题有个小坑，要注意数组初始化时里面用的不是{ }而是( )，里面就是逗号表达式，表达式的值就是最后一个子表达式的值，所以初始化只按顺序放入了1，3，5。a[0]作为第一行数组数组名，代表首元素地址即&a[0][0]，p[0]相当于*(p+0)，也就是*p，即*&a[0][0]，最后就是a[0][0]值为1。

第五题

题目

int main()
{
    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]);
    return 0;
}

讲解

        a是二维数组数组名，代表首元素地址也就是a[0]的地址，指针类型为int(*)[5]，用p去接收a其实类型不兼容，但是可以把值放到p去，只是要访问时会有所差异。

        如图所示，指针相减得到间隔元素数量，小减大得负数，所以是-4，只是要注意打印用的转换说明不同，%p打印十六进制地址而%d打印十进制整数，-4对应补码为11111111111111111111111111111100，对应十六进制为0xfffffffc，而且地址没有原反补码之说，直接取出值打印即可。打印结果就是0xfffffffc，-4。

image.png

第六题

题目

int main()
{
    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));
    return 0;
}

讲解

        &aa取到整个数组地址，加个1就跳到数组后面一位，强转成int*后赋值给ptr1，ptr1-1就向前跳过一个int变量，解引用就得到10。

        aa代表二维数组首元素地址，也就是&aa[0]，加个1向后就跳过一个int[5]数组，即&aa[1]，解引用就是aa[1]，代表其首元素地址即&aa[1][0],强不强转都是int*类型，赋给了ptr2，ptr2-1就向前跳过了一个int变量，再解引用就得到5。

image.png

第七题

题目

int main()
{
     char *a[] = {"work","at","alibaba"};
     char**pa = a;
     pa++;
     printf("%s\n", *pa);
     return 0;
}

讲解

        这种题画图很重要，先把图画出来，剩下的就很容易观察分析了。

image.png

        解引用后是指向字符串"at"的指针，用%s作为转换说明来打印就得到"at"。

第八题

题目

int main()
{
     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);
     return 0;
}

讲解

先画一画大体的图：

image.png

        看第一个， ++cpp就是&cp[1]，解引用一次得到cp[1]，再解引用cp[1]即(c+2)即c[2]，按%s一打印得到"POINT"。

image.png         

        看第二个，一步一步来，先是*++cpp即cp[2]即c+1,再--让cp[2]变成了c，解引用得到c[0]，指向对应字符串首字符，再+3向后移动三位，再打印字符串就打印剩下的字符了，得到"ER"。

image.png

         看第三个，cpp[-2]即*(cpp-2)即c+3，再解引用得到c[3]，指向对应字符串首字符，再+3向后移动三位，再打印字符串就打印剩下的字符了，得到"ST"。

image.png

         看第四个，cpp[-1][-1]即*(*(cpp-1)-1)得到c[1]，指向对应字符串首字符，再+1向后移动一位，再打印字符串就打印剩下的字符了，得到"EW"。

       image.png

        说实话这第八题我觉得是这里出现的最难的题了，能把这样的题给弄透彻的话，其实指针和数组这一块基本上就没什么大问题了。

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以上就是本文全部内容了，感谢观看，你的支持就是对我最大的鼓励~

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