本文主要探讨C语言中的指针和数组，包括一维、字符和二维数组的笔试题目及解析，强调指针作为C语言精髓的重要性。通过详尽的实例分析，帮助读者理解和掌握指针与数组的相关知识，以应对大厂面试。
前言
指针是C语言的精髓，也是大厂面试常考的部分。本文就带你一起感受一下自己对C语言指针的掌握究竟如何~
文章目录
预备知识
数组名的意义：
- 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。
- &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。
- 除此之外所有的数组名都表示首元素的地址
一维数组笔试题
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));
字符数组笔试题
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));
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));
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));
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));
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));
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));
二维数组笔试题
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]));
指针笔试题
NO1
int main()
{
int a[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
int *ptr = (int *)(&a + 1);
printf( "%d,%d", *(a + 1), *(ptr - 1));
return 0;
}
//程序的结果是什么？
NO2
//这里告知结构体的大小是20个字节
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，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;
}
NO3
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;
}
NO4
#include <stdio.h>
int main()
{
int a[3][2] = { (0, 1), (2, 3), (4, 5) };
int *p;
p = a[0];
printf( "%d", p[0]);
return 0;
}
NO5
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;
}
NO6
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;
}
NO7
#include <stdio.h>
int main()
{
char *a[] = {"work","at","alibaba"};
char**pa = a;
pa++;
printf("%s\n", *pa);
return 0;
}
NO8
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;
}
详细解析
一维数组
#include<stdio.h>
int main()
{
int a[] = { 1,2,3,4 };//4*4=16
printf("%d\n", sizeof(a));//16
printf("%d\n", sizeof(a + 0));//a+0 其实是数组第一个元素的地址，是地址就是4/8字节
printf("%d\n", sizeof(*a));//*a是数组首元素，计算的是数组首元素的大小，单位是字节，4
printf("%d\n", sizeof(a + 1));//a+1是第二个元素的地址，是地址大小就是4/8
printf("%d\n", sizeof(a[1]));//a[1]是第二个元素，计算的是第二个元素的大小-4-单位是字节
printf("%d\n", sizeof(&a));//&a是整个数组的地址，整个数组的地址也是地址，地址的大小就是4/8字节
//&a---> 类型：int(*)[4]
printf("%d\n", sizeof(*&a));//&a是数组的地址，*&a就是拿到了数组，*&a--> a,a就是数组名，sizeof(*&a)-->sizeof(a)
//计算的是整个数组的大小，单位是字节-16
printf("%d\n", sizeof(&a + 1));//&a是整个数组的地址，&a+1，跳过整个数组，指向数组后边的空间，是一个地址，大小是4/8字节
printf("%d\n", sizeof(&a[0]));//&a[0]是首元素的地址，计算的是首元素地址的大小，4/8字节
printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));//&a[0] + 1是第二个元素的地址，地址的大小就是4/8字节
return 0;
}
字符数组
sizeof 只关注占用内存空间的大小，单位是字节，不关心内存中存放的是什么
sizeof 是操作符
strlen是求字符串长度的，统计的是\0之前出现的字符个数，一定要找到\0才算结束，所以可能存在越界访问的
strlen是库函数
char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
printf("%d\n", sizeof(arr));//arr单独放在sizeof内部，计算的是整个数组的大小，单位是字节，6
printf("%d\n", sizeof(arr + 0));//arr + 0是数组首元素的地址，4/8
printf("%d\n", sizeof(*arr));//*arr是数组的首元素，计算的是首元素的大小-1字节
printf("%d\n", sizeof(arr[1]));//arr[1]是第二个元素，大小1字节
printf("%d\n", sizeof(&arr));//取出的数组的地址，数组的地址也是地址，是地址大小就是4/8
printf("%d\n", sizeof(&arr + 1));//&arr+1是跳过整个，指向数组后边空间的地址，4/8
printf("%d\n", sizeof(&arr[0] + 1));//&arr[0] + 1是数组第二个元素的地址，是地址4/8字节
printf("%d\n", strlen(arr));//随机值
printf("%d\n", strlen(arr + 0));//随机值
printf("%d\n", strlen(*arr));//strlen('a')->strlen(97),非法访问-err
printf("%d\n", strlen(arr[1]));//'b'-98,和上面的代码类似，是非法访问 - err
printf("%d\n", strlen(&arr));//&arr虽然是数组的地址，但是也是从数组起始位置开始的，计算的还是随机值
//char(*)[6]
printf("%d\n", strlen(&arr + 1));
//&arr是数组的地址，&arr+1是跳过整个数组的地址，求字符串长度也是随机值
printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));//&arr[0] + 1是第二个元素的地址，是'b'的地址，求字符串长度也是随机值
char arr[] = "abcdef";//数组是7个元素
//[a b c d e f \0]
printf("%d\n", strlen(arr));//6,arr是数组首元素的地址，strlen从首元素的地址开始统计\0之前出现的字符个数，是6
printf("%d\n", strlen(arr + 0));//arr + 0是数组首元素的地址，同第一个，结果是6
printf("%d\n", strlen(*arr));//*arr是'a',是97，传给strlen是一个非法的地址，造成非法访问
printf("%d\n", strlen(arr[1]));//err
printf("%d\n", strlen(&arr));//6
printf("%d\n", strlen(&arr + 1));//&arr + 1是跳过数组后的地址，统计字符串的长度是随机值
printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));//&arr[0]+1是b的地址，从第二个字符往后统计字符串的长度，大小是5
printf("%d\n", sizeof(arr));//7 - 数组名单独放在sizeof内部，计算的是数组的总大小，单位是字节
printf("%d\n", sizeof(arr + 0));//arr+0是首元素的地址，大小是4/8
printf("%d\n", sizeof(*arr));//*arr是数组首元素，大小是1字节
printf("%d\n", sizeof(arr[1]));//arr[1]是数组的第二个元素，大小是1字节
printf("%d\n", sizeof(&arr));//&arr是数组的地址，数组的地址也是地址，是4/8字节
printf("%d\n", sizeof(&arr + 1));//&arr + 1是跳过整个数组的地址，是4/8字节
printf("%d\n", sizeof(&arr[0] + 1));//&arr[0] + 1是第二个元素的地址，是4/8字节
const char* p = "abcdef";
printf("%d\n", strlen(p));//6- 求字符串长度
printf("%d\n", strlen(p + 1));//p + 1是b的地址，求字符串长度就是5
printf("%d\n", strlen(*p));//err，*p是'a'
printf("%d\n", strlen(p[0]));//err - 同上一个
printf("%d\n", strlen(&p));//&p拿到的是p这个指针变量的起始地址，从这里开始求字符串长度完全是随机值
printf("%d\n", strlen(&p + 1));//&p+1是跳过p变量的地址，从这里开始求字符串长度也是随机值
printf("%d\n", strlen(&p[0] + 1));//&p[0] + 1是b的地址，从b的地址向后数字符串的长度是5
printf("%d\n", sizeof(p));//p是指针变量，大小就是4/8字节
printf("%d\n", sizeof(p + 1));//p + 1是b的地址，是地址，就是4/8个字节
printf("%d\n", sizeof(*p));//*p是'a'，sizeof(*p)计算的是字符的大小，是1字节
printf("%d\n", sizeof(p[0]));//p[0]-->*(p+0) --> *p 就同上一个，1字节
printf("%d\n", sizeof(&p));//&p是二级指针，是指针大小就是4/8
printf("%d\n", sizeof(&p + 1)); //&p + 1是跳过p变量后的地址，4/8字节
printf("%d\n", sizeof(&p[0] + 1));//p[0]就是‘a’,&p[0]就是a的地址，+1，就是b的地址，是地址就是4/8
二维数组
int a[3][4] = { 0 };
printf("%d\n", sizeof(a));//48 = 3*4*4
printf("%d\n", sizeof(a[0][0]));//4
printf("%d\n", sizeof(a[0]));//a[0]是第一行的数组名，数组名单独放在sizeof内部，计算的就是数组(第一行)的大小，16个字节
printf("%d\n", sizeof(a[0] + 1));//a[0]作为第一行的数组名，没有单独放在sizeof内部，没有取地址，表示的就是数组首元素的地址
那就是a[0][0]的地址，a[0]+1就是第一行第二个元素的地址，是地址就是4/8个字节
printf("%d\n", sizeof(*(a[0] + 1)));//*(a[0] + 1)是第一行第2个元素，计算的是元素的大小-4个字节
printf("%d\n", sizeof(a + 1));//a是二维数组的数组名，数组名表示首元素的地址，就是第一行的地址，a+1就是第二行的地址
//第二行的地址也是地址，是地址就是4/8
a - int (*)[4]
a+1--> int(*)[4]
printf("%d\n", sizeof(*(a + 1)));//a+1是第二行的地址，*(a+1)表示的就是第二行，*(a+1)--a[1] //16
printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));//&a[0]是第一行的地址，&a[0]+1是第二行的地址，地址的大小就是4/8
printf("%d\n", sizeof(*(&a[0] + 1)));//*(&a[0] + 1) 是对第二行的地址解引用，得到的就是第二行，计算的就是第二行的大小,16
printf("%d\n", sizeof(*a));//a表示首元素的地址，就是第一行的地址，*a就是第一行，计算的就是第一行的大小16
//*a -- *(a+0)--a[0]
printf("%d\n", sizeof(a[3]));//16字节 int[4]
//如果数组存在第四行，a[3]就是第四行的数组名，数组名单独放在sizeof内部，计算的是第四行的大小
指针笔试题
NO1
int main()
{
int a[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
int *ptr = (int *)(&a + 1);
printf( "%d,%d", *(a + 1), *(ptr - 1));答案是2和5
return 0;
}
//程序的结果是什么
&a取出的是数组a的地址，是int(*)[5]类型的指针,加一跳过整个a数组，强制转化成int *之后交给了整形指针p,
NO2
//这里告知结构体的大小是20个字节,小端，X86环境
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，结构体Test类型的变量大小是20个字节
int main()
{
printf("%p\n", p + 0x1);//0x00100014
printf("%p\n", (unsigned long)p + 0x1);//0x00100001
printf("%p\n", (unsigned int*)p + 0x1);//0x00100004
return 0;
}
NO3
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);//答案是0x4,0x20000000
return 0;
}
难点在第二个，上图理解
下图是整个数组在内存中存放的数据
NO4
#include <stdio.h>
int main()
{
int a[3][2] = { (0, 1), (2, 3), (4, 5) };
int *p;
p = a[0];
printf( "%d", p[0]);//1
return 0;
}
这里要注意的是逗号表达式，所以数组元素只初始化了前三个，1,3,5,后面全是0.所以p是第一行的地址，p[0]就是a[0][0],也就是1.
NO5
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;
}
p[4][2]–>((p+4)+2)
黑色方框表示a的每一行，红的方框表示p是怎么到&p[4][2]的。最后两个蓝色的矩形表示&p[4][2]和&a[4][2]所指向的位置，两个相减是-4。
以%d打印就是-4
以%p当成地址打印，也就是-4的补码
也就是0xfffffffc
NO6
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));//10 5
return 0;
}
&aa取出整个二维数组的地址，加一跳过整个二维数组
NO7
#include <stdio.h>
int main()
{
char *a[] = {"work","at","alibaba"};
char**pa = a;
pa++;
printf("%s\n", *pa);
return 0;
}
打印at
NO8
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;
}
++CPP之后
所以第一个打印的是“POINT”
到了第二个，在进行–*++cpp之后,再解引用的到的是c,再解引用“ENTER”，首元素地址。
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