【C进阶】指针和数组笔试题解析

做题之前我们先来回顾一下

对于数组名的理解：除了以下两种情况，数组名表示的都是数组首元素的地址

（1）sizeof（数组名）：这里的数组名表示整个数组

（2）&（数组名) :这里的数组名也表示整个数组

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));

【运行结果】：（32位环境下）

【分析】：

（1）printf("%d\n", sizeof(a));

数组名单独放在sizeof内部，数组名表示整个数组;

计算的就是整个数组的大小;

也就是4（4个元素）*4（每个元素都是int类型，占四个字节）=16字节

（2）printf("%d\n",sizeof(a+0));

a没有单独放在sizeof内部，也没有&，则数组名表示数组首元素的地址；

+0还是首元素的地址，也就是计算数组首元素地址的大小；

是地址大小就是4/8个字节（32位机器是4个字节，64位是8个字节）

（3）printf("%d\n", sizeof(*a));

a没有单独放在sizeof内部，也没有&，则数组名表示数组首元素的地址；

*数组首元素的地址，得到的也就是数组首元素：1;

因为数组类型为int类型，那么就是4个字节

总结：*a==*（a+0）==a【0】

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

a没有单独放在sizeof内部，也没有&，则数组名表示数组首元素的地址；

a+1也就是首元素地址+1，得到的是第二个元素的地址；

是地址大小就是4/8个字节（32位机器是4个字节，64位是8个字节）；

总结：a+1==&a【1】

（5）printf("%d\n", sizeof(a[1]));

a【1】就是数组第二个元素，也就是2

也就是计算数组第二个元素的大小，int类型也就是4个字节

（6）printf("%d\n", sizeof(&a));

a单独和&一起，a表示的就是整个数组的大小；

&a取出整个数组的地址；

是地址大小就是4/8个字节（32位机器是4个字节，64位是8个字节）

【注意】：

这里的&a（整个数组的地址）和a（数组首元素的地址）的区别在于类型，而非大小

a：类型为int * int *p=a;

&a：类型为int （*）【4】（数组指针） int （*p）【4】=&a；

（7）printf("%d\n", sizeof(*&a));

两种理解方法：

<1>&和*相互抵消，sizeof（*(&a))==sizeof(a),所以就和第一个一样

<2>数组指针解引用理解

首先&a是数组的地址，类型为int（*）【4】（数组指针）

然后再解引用，访问的就是4个int的数组

（8）printf("%d\n", sizeof(&a + 1));

a单独和&一起，a表示的就是整个数组的大小；

地址+1跳过整个数组，但是还是地址，也就是4/8个字节

（9）printf("%d\n", sizeof(&a[0]));

&a【0】就是取出第一个元素的地址，是地址就是4/8个字节

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

第一个元素的地址+1，也就是第二个元素的地址，是地址就是4/8个字节

总结：表示第二个元素的地址：&a【1】==&a【0】+1==a+1

二、字符数组

char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
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));

【运行结果】：（32位环境下）

【分析】：

（1）printf("%d\n", sizeof(arr));

数组名单独放在sizeof内部，数组名表示整个数组;

计算的就是整个数组的大小;

也就是6（6个元素）*1（每个元素都是char类型，占一个字节）=6字节

（2）printf("%d\n", sizeof(arr + 0));

a没有单独放在sizeof内部，也没有&，则数组名表示数组首元素的地址；

+0还是首元素的地址，也就是计算数组首元素地址的大小；

是地址大小就是4/8个字节（32位机器是4个字节，64位是8个字节）

虽然这里是char类型，但是是指针就是4/8个字节

不要在门缝里看指针，把指针看扁了

（3）printf("%d\n", sizeof(*arr));

a没有单独放在sizeof内部，也没有&，则数组名表示数组首元素的地址；

*数组首元素的地址，得到的也就是数组首元素：‘a’;

因为数组类型为char类型，那么就是1个字节

（4）printf("%d\n", sizeof(arr[1]);

a【1】就是数组第二个元素，也就是'b'

也就是计算数组第二个元素的大小，char类型也就是1个字节

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

a单独和&一起，a表示的就是整个数组的大小；

&a取出整个数组的地址；

是地址大小就是4/8个字节（32位机器是4个字节，64位是8个字节）

(6)printf("%d\n", sizeof(&arr + 1));

a单独和&一起，a表示的就是整个数组的大小；

地址+1跳过整个数组，但是还是地址，也就是4/8个字节

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

第一个元素的地址+1，也就是第二个元素的地址，是地址就是4/8个字节

把sizeof改为strlen再来看看结果

首先回顾一下strlen函数：

它是用来求字符串的长度的，统计的是\0之前的字符个数

size_t strlen( const char *string ); （它的参数是指针，也就是个地址）

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));

【运行结果】：

随机值（但是>=6)

随机值（但是>=6)

err

err

随机值（但是>=6)

随机值

随机值

【分析】：

（1）printf("%d\n", strlen(arr));

没有sizeof，也没与&，此时的arr表示数组首元素的地址

因为后面’\0‘位置不可知，所以只能是随机值

但是这个随机值>=6,这个6就是前面6个字符

（2）printf("%d\n", strlen(arr + 0));

没有sizeof，也没与&，此时的arr表示数组首元素的地址

+0还是数组首元素的地址，所以就跟上题一样

（3）printf("%d\n", strlen(*arr));

没有sizeof，也没与&，此时的arr表示数组首元素的地址

那么*arr就是首元素，也就是字符’a'

strlen的参数应该是个地址，但是却传了97（也就是字符'a'的ACSII值）

站在strlen的角度，认为传参进去的‘a'——97就是地址，

但是97这个地址不属于自己，不能直接进行*，如果*就是非法访问

（4）printf("%d\n", strlen(arr[1]));

arr【1】就是第二个元素，也就是字符‘b'——98，

98作为地址直接访问，属于非法访问，所以也会报错

（5）printf("%d\n", strlen(&arr));

a单独和&一起，a表示的就是整个数组的大小；

&a类型为char （*）【6】（数组指针），而strlen的参数类型是const char *

那么就会进行类型转换，数组指针类型转换为const char *类型（类型变化）

虽然类型发生变化，但是值不变，所以还是从第一个值开始找\0,

但是后面’\0‘位置不可知，所以只能是随机值

（6）printf("%d\n", strlen(&arr + 1));

a单独和&一起，a表示的就是整个数组的大小；

+1就跳过整个数组，接着向后找\0的位置

但是后面’\0‘位置不可知，所以也是随机值

（7）printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));

&arr【0】取出的是第一个元素的地址，+1就是第二个元素的地址

接着从第二个元素的位置向后找\0的位置，

但是后面’\0‘位置不可知，所以也是随机值

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));

【运行结果】：（32位环境下）

【分析】：

（1）printf("%d\n", sizeof(arr));

数组名单独放在sizeof内部，数组名表示整个数组;

计算的就是整个数组的大小;

也就是7（7个元素）*1（每个元素都是char类型，占一个字节）=7字节

注意：这里数组元素直接定义了字符串，那么还有一个看不到的\0

（2）printf("%d\n", sizeof(arr + 0));

a没有单独放在sizeof内部，也没有&，则数组名表示数组首元素的地址；

+0还是首元素的地址，也就是计算数组首元素地址的大小；

是地址大小就是4/8个字节（32位机器是4个字节，64位是8个字节）

虽然这里是char类型，但是是指针就是4/8个字节

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

a没有单独放在sizeof内部，也没有&，则数组名表示数组首元素的地址；

*数组首元素的地址，得到的也就是数组首元素：‘a’;

因为数组类型为char类型，那么就是1个字节

(4)printf("%d\n", sizeof(arr[1]));

a【1】就是数组第二个元素，也就是'b'

也就是计算数组第二个元素的大小，char类型也就是1个字节

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

a单独和&一起，a表示的就是整个数组的大小；

&a取出整个数组的地址；

是地址大小就是4/8个字节（32位机器是4个字节，64位是8个字节）

(6)printf("%d\n", sizeof(&arr + 1));

a单独和&一起，a表示的就是整个数组的大小；

地址+1跳过整个数组，但是还是地址，也就是4/8个字节

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

第一个元素的地址+1，也就是第二个元素的地址，是地址就是4/8个字节

把sizeof改为strlen再来看看结果:

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));

【运行结果】：

6

6

err

err

6

随机值

5

【分析】：

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

没有sizeof，也没与&，此时的arr表示数组首元素的地址

统计\0之前的字符个数，也就是6个

(2)printf("%d\n", strlen(arr + 0));

没有sizeof，也没与&，此时的arr表示数组首元素的地址

+0还是数组首元素的地址，所以就跟上题一样

(3)printf("%d\n", strlen(*arr));

没有sizeof，也没与&，此时的arr表示数组首元素的地址

那么*arr就是首元素，也就是字符’a'

strlen的参数应该是个地址，但是却传了97（也就是字符'a'的ACSII值）

站在strlen的角度，认为传参进去的‘a'——97就是地址，

但是97这个地址不属于自己，不能直接进行*，如果*就是非法访问

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

arr【1】就是第二个元素，也就是字符‘b'——98，

98作为地址直接访问，属于非法访问，所以也会报错

(5）printf("%d\n", strlen(&arr));

a单独和&一起，a表示的就是整个数组的大小；

&a类型为char （*）【6】（数组指针），而strlen的参数类型是const char *

那么就会进行类型转换，数组指针类型转换为const char *类型（类型变化）

虽然类型发生变化，但是值不变，所以还是从第一个值开始找\0,

统计\0之前的字符个数，也就是6个

（6）printf("%d\n", strlen(&arr + 1));

a单独和&一起，a表示的就是整个数组的大小；

+1就跳过整个数组，接着从\0后面开始向后找\0的位置

但是后面’\0‘位置不可知，所以也是随机值

（7）printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));

&arr【0】取出的是第一个元素的地址，+1就是第二个元素的地址

接着从第二个元素的位置向后找\0的位置，

统计\0之前的字符个数，也就是5个

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

【运行结果】：

【分析】：

指针变量p放的只是字符串的首地址，也就是字符’a‘的地址

（1）printf("%d\n", sizeof(p));

p是指针变量，也就是计算指针变量的大小，

是地址大小就是4/8个字节（32位机器是4个字节，64位是8个字节）

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

p是一个char*的指针，+1向后偏移一个字节，也就指向第二个字符'b'的地址

但是它本质还是地址，所以还是4/8个字节

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

p指向字符a的地址，*p也就是字符’a'（char *的指针，解引用访问一个字节）

字符‘a’的大小也就是1个字节

（4）printf("%d\n", sizeof(p[0]));

通过p去访问数组，数组名相当于首元素地址，而p指向首元素地址，

p【0】也就是下标为0的元素（可以理解为p就相当于数组名）

p【0】==*（p+0）==*p，也就跟上题一样

（5）printf("%d\n", sizeof(&p));

&p是二级指针，是p（一级指针变量）的地址，类型是char **

是地址大小就是4/8个字节（32位机器是4个字节，64位是8个字节）

（6）printf("%d\n", sizeof(&p + 1));

&p是二级指针，是p（一级指针变量）的地址，

+1也就跳过一个char *类型，也就是跳过了p这个指针变量（从它的头部跳到了尾部）

是地址大小就是4/8个字节（32位机器是4个字节，64位是8个字节）

eg：

int a=10；

int *p=&a；

p+1（p本来指向a变量的头部，+1跳过一个int类型，也就跳过了一个a变量，跳到了a变量的尾部）

int **pp=&p；

pp+1（pp本来指向p指针变量的头部，+1跳过一个int*类型，也就跳过了一个p指针变量，跳到了p指针变量的尾部）

画图理解：

（7）printf("%d\n", sizeof(&p[0] + 1));

p【0】==*p， &*p==p，代表字符串首元素地址，也就是字符a的地址

p是一个char*的指针，+1向后偏移一个字节，也就指向第二个字符'b'的地址

但是它本质还是地址，所以还是4/8个字节

把sizeof改为strlen再来看看结果:

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

【运行结果】：

6

5

err

err

随机值

随机值

5

【分析】：

（1）printf("%d\n", strlen(p));

p指向字符串首字符‘a'，从字符a开始向后数，直到\0,长度就为6

（2）printf("%d\n", strlen(p + 1));

p指向字符串首字符‘a'，+1也就指向了第二个字符'b',

从字符b开始向后数，直到\0,长度就为5

（3）printf("%d\n", strlen(*p));

p指向字符串首字符‘a',解引用也就得到字符a

strlen收到的是97，把这个当作地址，非法访问

（4）printf("%d\n", strlen(p[0]));

p【0】也就是下标为0的元素（可以理解为p就相当于数组名），也就是字符’a‘这个元素

strlen收到的是97，把这个当作地址，非法访问

（5）printf("%d\n", strlen(&p));

&p是二级指针，指向了p（一级指针变量）的起始地址，类型是char **

在p指针内什么时候遇到\0,是未知的，所以是随机值

（6）printf("%d\n", strlen(&p + 1));

&p是二级指针，是p（一级指针变量）的地址，

+1也就跳过一个char *类型，也就是跳过了p这个指针变量（从它的头部跳到了尾部）

在p指针后面什么时候遇到\0,是未知的，所以是随机值

（7）printf("%d\n", strlen(&p[0] + 1));

p【0】就是第一个元素，&p【0】就是第一个元素的地址，

+1得到的就是第二个元素的地址，从第二个元素字符b开始数直到\0，也就是5个字节

首先来回顾一下二维数组：

1.在二维数组中，数组首元素的地址表示第一行元素的地址

2.二维数组在内存中是连续存放的

3.二维数组其实是一维数组的数组

（a【i】【j】可以将a【i】看作数组名arr，那么也就变为arr【j】）

三、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]));

【运行结果】：（32位环境下）

【分析】：

（1）printf("%d\n", sizeof(a));

数组名单独放在sizeof内部，数组名表示整个数组;

计算的就是整个数组的大小;

也就是3*4（12个元素）*4（每个元素都是int类型，占四个字节）=48字节

（2）printf("%d\n", sizeof(a[0][0]));

a【0】【0】代表数组的第一个元素

因为数组的类型为int，那么一个int类型元素大小就为4字节

（3）printf("%d\n", sizeof(a[0]));

a【0】是第一行数组名，数组名单独放在sizeof内部，那么a【0】表示整个第一行数组

也就是4（第一行的四个元素）*4（int类型占4个字节）=16字节

（4）printf("%d\n", sizeof(a[0] + 1));

a【0】是第一行数组名，没有单独在sizeof内部，也没与&结合，

那么a【0】也就表示数组第一个元素的地址，此时a【0】==a【0】【0】

+1之后就是第二个元素的地址，也就相当于&a【0】【1】

是地址大小就是4/8个字节（32位机器是4个字节，64位是8个字节）

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

从上一题知道，a[0] + 1相当于第二个元素的地址

解引用之后也就是第二个元素，接着求第二个元素的大小

因为数组的类型为int，那么一个int类型元素大小就为4字节

（6）printf("%d\n", sizeof(a + 1));

a数组名没有单独在sizeof内部，也没与&结合，那么a就代表第一行元素的地址

+1也就是第二行元素的地址，

是地址大小就是4/8个字节（32位机器是4个字节，64位是8个字节）

a的类型为int （*）【4】（数组指针）

（7）printf("%d\n", sizeof(*(a + 1)));

两种理解方式：

1.从上题可以a + 1表示第二行元素的地址，*第二行元素的地址==第二行元素

也就是4（第二行的四个元素）*4（int类型占4个字节）=16字节

2.直接进行转换*（a+1）==a【1】，也就是第二行元素

（8）printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));

a【0】是第一行数组名，单独与&结合，a【0】也就表示第一行元素

+1也就是第二行元素的地址，

是地址大小就是4/8个字节（32位机器是4个字节，64位是8个字节）

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

从上题可知(&a[0] + 1)表示第二行元素的地址，

*第二行元素的地址==第二行元素

也就是4（第二行的四个元素）*4（int类型占4个字节）=16字节

（10）printf("%d\n", sizeof(*a));

a数组名没有单独在sizeof内部，也没与&结合，那么a就代表第一行元素的地址

*第一行元素的地址==第一行元素

也就是4（第一行的四个元素）*4（int类型占4个字节）=16字节

（11）printf("%d\n", sizeof(a[3]));

a【3】代表二维数组的第四行，但是没有第四行，那么这是不是就越界了呢？

这里我们就要理解sizeof的内部逻辑：

表达式有两种属性：

1.值属性：2+3=5

2.类型属性：a==int（这里的变量a代表int类型)

eg:sizeof（a），算sizeof（int）就行，不会真的去访问

sizeof不会真的去算a【3】，而是根据类型计算，sizeof看来a【3】就等于a【0】

所以sizeof(a[3])并没有越界

a【0】是第一行数组名，数组名单独放在sizeof内部，那么a【0】表示整个第一行数组

也就是4（第一行的四个元素）*4（int类型占4个字节）=16字节