指针的深入理解（六）

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前言

经过前面的学习我们已经把指针的内容全部学完了。所谓”纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行“。今天小编就带着大家进行指针知识的练习，也相当与复习一遍学过的内容。我们进入正题，向着大厂进发！

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一. sizeof和strlen

1.1sizeof

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。

#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;
}

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1.2strlen

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 );

strlen函数是用来统计字符串个数的，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。
注意：strlen函数的使用需要包含头文件<string.h>

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

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1.3sizeof和strlen对比

• 本质：sizeof是操作符 ， strlen是库函数。
• 功能：sizeof计算空间大小，strlen统计字符个数。
• 注意事项：sizeof不关注内存内容，只关注内存大小
  strlen通过观察内存的\0统计，遇到\0停下。若没有\0则可能产生越界现象。

二.数组名和指针加减

2.1数组名的理解

• 数组名是数组首元素的地址。
  但有两个特殊情况：
• sizeof(数组名)，此时的数组名表示整个数组， 计算的是整个数组的大小，单位是字节。
  &（数组名），此时的数组名也表示整个数组，取出的是整个数组的大小。
  注意括号里必须只有数组名！

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2.2指针加减整数

• 指针加减整数，指针向前或向后移动。
• 指针加减移动多大距离（单位是字节），取决于指针类型
• 举例：int类型的指针+1跳过一个整形，指向下一个整型。
  指针地址+4
  char类型的指针+1跳过一个字符，指向下一个字符。
  指针地址+1

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2.3指针的大小

• 指针大小取决于当前环境
• 32位环境指针大小4字节
• 64位环境指针大小8字节

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三. 数组和指针笔试题解析

3.1 一维数组

int a[] = {1,2,3,4};
printf("%d\n",sizeof(a));//1
printf("%d\n",sizeof(a+0));//2
printf("%d\n",sizeof(*a));//3
printf("%d\n",sizeof(a+1));//4
printf("%d\n",sizeof(a[1]));//5
printf("%d\n",sizeof(&a));//6
printf("%d\n",sizeof(*&a));//7
printf("%d\n",sizeof(&a+1));//8
printf("%d\n",sizeof(&a[0]));//9
printf("%d\n",sizeof(&a[0]+1));//10

printf("%d\n",sizeof(a));//1
//数组名单独放在sizeof里面，
//计算整个数组的大小 4*4==16

printf("%d\n",sizeof(a+0));//2
//a没有单独放在sizeof里面，
//a就是首元素地址
//指针+0跳过0的整型元素，还是指向首元素，
//地址就是指针，指针的大小是4/8

printf("%d\n",sizeof(*a));//3
//a是数组首元素地址，*a就是首元素
//int类型，4字节大小

printf("%d\n",sizeof(a+1));//4
//a首元素地址，a+1跳过一个整型，指向第二个元素
//指针加减整数还是指针，大小4/8字节

printf("%d\n",sizeof(a[1]));//5
//a[1]就是数组第二个元素，大小为4字节

printf("%d\n",sizeof(&a));//6
//&a取出数组首元素地址，数组的地址也是指针
//计算指针的大小，4/8字节

printf("%d\n",sizeof(*&a));//7
//&a取出整个数组的地址，*(数组的地址)访问呢整个数组
//计算整个数组的大小，4*4==16

printf("%d\n",sizeof(&a+1));//8
//&a是整个数组的地址，类型是数组指针，+1跳过整个数组
//指向数组后第一个字节的地址，地址是指针
//大小4/8字节

printf("%d\n",sizeof(&a[0]));//9
//a[0]数组首元素，&a[0]取出数组首元素地址
//地址就是指针，4/8字节

printf("%d\n",sizeof(&a[0]+1));//10
//a[0]数组首元素，&a[0]取出数组首元素地址
//首元素地址+1跳过一个整型，指向第二个元素
//还是指针，4/8字节

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• 验证：
• 64位环境：
  
• 32位环境：
  

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3.2 字符数组

char arr[] = {'a','b','c','d','e','f'};
printf("%d\n", sizeof(arr));//1
printf("%d\n", sizeof(arr+0));//2
printf("%d\n", sizeof(*arr));//3
printf("%d\n", sizeof(arr[1]));//4
printf("%d\n", sizeof(&arr));//5
printf("%d\n", sizeof(&arr+1));//6
printf("%d\n", sizeof(&arr[0]+1));//7

printf("%d\n", sizeof(arr));//1
//arr数组名单独放在sizeof内部，计算整个数组的大小，1*6=6字节

printf("%d\n", sizeof(arr+0));//2
//arr是数组名，就是数组首元素的地址，+0跳过0的字节，指向首元素
//还是指针，4/8字节

printf("%d\n", sizeof(*arr));//3
//arr是数组首元素的地址，*arr解引用访问数组首元素，1字节

printf("%d\n", sizeof(arr[1]));//4
//arr[1]是数组第二个元素，1字节

printf("%d\n", sizeof(&arr));//5
//arr是数组名，&arr取出整个数组的地址，数组的地址也是地址
//还是指针，4/8字节

printf("%d\n", sizeof(&arr+1));//6
//&arr是整个数组的地址，+1跳过整个数组，指向数组后面的位置
//还是指针，4/8个字节

printf("%d\n", sizeof(&arr[0]+1));//7
//&arr[0]取出数组首元素的地址，+1跳过一个字节，指向第二个字符
//还是指针，4/8字节

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1. 验证：
2. 64位环境：
   
3. 32位环境：
   

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char arr[] = {'a','b','c','d','e','f'};数组没有\0
printf("%d\n", strlen(arr));//1
//arr是数组名，数组首元素地址开始统计
//没有\0,什么时候遇到\0不知道，是随机值
printf("%d\n", strlen(arr+0));//2
//arr是数组名，是数组首元素地址，
//arr+0跳过0个字节，指向第一个元素，也是和上面一样的随机值
printf("%d\n", strlen(*arr));//3
//arr是数组名，是数组名首元素地址，*arr-'a'-ascllm码值97
//相当于把97作为地址传给strlen，strlen接收野指针，代码是错误的
printf("%d\n", strlen(arr[1]));//4
//arr[1]-'b'-98,把98传给strlen,也是野指针，也是错误的
printf("%d\n", strlen(&arr));
printf("%d\n", strlen(&arr+1));
printf("%d\n", strlen(&arr[0]+1))；

printf("%d\n", strlen(arr));//1
//arr是数组名，数组首元素地址开始统计
//没有\0,什么时候遇到\0不知道，是随机值

printf("%d\n", strlen(arr+0));//2
//arr是数组名，是数组首元素地址，
//arr+0跳过0个字节，指向第一个元素，也是和上面一样的随机值

printf("%d\n", strlen(*arr));//3
//arr是数组名，是数组名首元素地址，*arr-'a'-ascllm码值97
//相当于把97作为地址传给strlen，strlen接收野指针，代码是错误的

printf("%d\n", strlen(arr[1]));//4
//arr[1]-'b'-98,把98传给strlen,也是野指针，也是错误的

printf("%d\n", strlen(&arr));//p1表示
//&arr取出数组的地址，数组的地址也指向数组首元素，设为x随机值
printf("%d\n", strlen(&arr+1));//p2表示
//&arr取出数组的地址，&arr+1跳过数组，指向数组后的位置，x-6的随机值
printf("%d\n", strlen(&arr[0]+1))；//p3表示
//&arr[0]是数组首元素地址，&arr[0]+1跳过一个字节，指向第二个元素
//x-1的随机值

• 验证：

3.3常量字符串

双引号里面的字符串就是常量字符串，常量字符串末尾自动补上\0.

char arr[] = "abcdef"//常量字符串，末尾自动补\0
printf("%d\n", strlen(arr));//1
printf("%d\n", strlen(arr+0));//2
printf("%d\n", strlen(*arr));//3
printf("%d\n", strlen(arr[1]));//4
printf("%d\n", strlen(&arr));//5
printf("%d\n", strlen(&arr+1));//6
printf("%d\n", strlen(&arr[0]+1));//7

printf("%d\n", strlen(arr));//1
//arr是数组名，就是数组首元素地址，统计6个字符。

printf("%d\n", strlen(arr+0));//2
//arr是数组名，就是数组首元素地址,+0跳过0个字节
//还是数组首元素地址，//统计6个字符

printf("%d\n", strlen(*arr));//3
//arr是数组名，就是数组首元素的地址，*arr就是首元素'a'
//'a'的ascll码值是97相当于把97作为地址传递给strlen,strlen得到野指针
//此时代码是有问题的

printf("%d\n", strlen(arr[1]));//4
//arr[1]就是数组第二个元素，相当于把'b'--98传给strlen,
//也是野指针，也有问题

printf("%d\n", strlen(&arr));//5
//arr是数组名，&arr是数组首元素的地址，数组首元素的地址也指向首元素
//统计的还是6个字符

printf("%d\n", strlen(&arr+1));//6
//arr是数组名，&arr是数组首元素的地址，数组首元素的地址也指向首元素
//&arr+1跳过一个数组，指向数组后面的位置，什么时候遇到\0不知道
//所以是随机值

printf("%d\n", strlen(&arr[0]+1));//7
//&arr[0]取出数组首元素的地址，+1跳过一个字节，指向第二个字符，
//从第二个字符统计，统计5个字符

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四.二维数组

4.1二维数组的理解

我们可以把二维数组看一个以数组为元素的一维数组。每行数组都有一个数组名，例如二位数组第一行的数组的数组名就是a[0],
第一行的数组的数组名就是a[1],以此类推。
举个例子来验证可不可以这样理解：
例如我们访问第二行第三个元素：
我们会写成a[1][2]
a[1]就是第二行的数组名，数组名就是数组首元素的地址。
首元素地址再通过【2】就跳过2个元素，访问第三个元素，
就是第二行第三个元素。说明我们的理解是没问题的。

4.2二维数组练习

int a[3][4] = {0};
printf("%d\n",sizeof(a));//1
printf("%d\n",sizeof(a[0][0]));//2
printf("%d\n",sizeof(a[0]));//3
printf("%d\n",sizeof(a[0]+1));//4
printf("%d\n",sizeof(*(a[0]+1)));//5
printf("%d\n",sizeof(a+1));//6
printf("%d\n",sizeof(*(a+1)));//7
printf("%d\n",sizeof(&a[0]+1));//8
printf("%d\n",sizeof(*(&a[0]+1)));//9
printf("%d\n",sizeof(*a));//10
printf("%d\n",sizeof(a[3]));//11

printf("%d\n",sizeof(a));//1
//数组名单独放在sizeof里，计算整个数组的大小，
//3*4*4=48

printf("%d\n",sizeof(a[0][0]));//2
//a[0][0]表示数组首元素，大小为4字节

printf("%d\n",sizeof(a[0]));//3
//第一行数组名单独放在sizeof里，计算的是第一行数组的大小
//4*4=16字节；

printf("%d\n",sizeof(a[0]+1));//4
//a[0]第一行数组的数组名，就是第一行首元素的地址，+1指向第一行第二个元素，
//还是指针，4/8个字节

printf("%d\n",sizeof(*(a[0]+1)));//5
//a[0]+1是第一行第二个元素的地址，*解引用访问第一行第二个元素，4字节

printf("%d\n",sizeof(a+1));//6
//a是二维数组的数组名，就是数组首元素的地址，就是第一行的地址
//+1跳过一行，指向第二行，还是指针，4/8字节

printf("%d\n",sizeof(*(a+1)));//7
//a+1是第二行的地址，*解引用访问第二行，计算第二行的大小
//4*4=16字节

printf("%d\n",sizeof(&a[0]+1));//8
//a[0]是第一行的数组名，&a[0]取出第一行数组的地址，
//&a[0]+1跳过一行，指向第二行，还是指针
//指针大小就是4/8

printf("%d\n",sizeof(*(&a[0]+1)));//9
//&a[0]+1第二行的地址，*解引用访问第二行的数组，计算第二行数组的大小
//4*4=16字节

printf("%d\n",sizeof(*a));//10
//a是二维数组的数组名，数组名就是数组首元素的地址，就是第一行的地址
//*解引用访问第一行，计算第一行的大小。4*4=16

printf("%d\n",sizeof(a[3]));//11
//a[3]看似越界，但是并未访问，sizeof根据类型推断。
//所以a[3]无需真实访问，根据类型推断为第四行的数组名
//数组名单独放在sizeof内部，计算第四行数组的大小，4*4=16

后言

这里就是今天跟大家分享的全部内容啦，今天的内容有点绕，但是大家直到抓紧指针加减和数组名理解这两个点，那就迎刃而解啦！今天就分享到这里，感谢小伙伴的耐心阅读。咱们下期见！拜拜~