赌你会懵的C语言指针进阶数组场景解析

正片开始

细化指针这一部分内容，现在着重把一些指针的运用情景搬出来康康，如果对指针盘的不是非常熟练，或者指针还出于入门阶段的铁子请绕道（晕头警告）

直接给大家盘个套餐：

一维数组

int a[] = {1,2,3,4,5};
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));

问题很简单，这组 printf 的值是多少？小朋友你是否有些许害怕，但是没有关系我们逐个击破，这是后续内容的基础

记住你的答案，来看看编译器是怎么解析的：

首先我们应该知道数组名代表的是数组首元素的地址，但是要知道我们有两种例外：

1.sizeof （），（）内是数组名时，代表的就是整个数组，计算的就是数组的大小，单位是字节；

2. & 数组名时，表示的也是整个数组，取出的就是整个数组地址；

除了以上两种情况，其余的所有数组名都表示首元素地址！

所以

1.sizeof（a）就是直接将数组名放进去，算出的就应该是 sizeof（int）*5 = 20

2.sizeof（a+0）此时不只有数组名，因此 a 代表首元素地址，a+0 等价于 a，是地址大小，在32位/64位平台下对应 4/8 字节大小

3.*a ，不只有数组名 a 代表首元素地址，解引用得到首元素，sizeof（a）= sizeof（int）= 4

4.a+1 老规矩还是首元素地址+1，就是第二个元素地址，是地址大小为 4/8 字节

5.a[ 1 ],大小为4

6.&a 为整个数组地址，但是地址终归是 4/8 字节

7. * &a ，&a 是类型为 int（）[4] 的数组指针，解引用数组地址为整个数组，大小 20

8. &a +1取出整个数组地址，一个数组指针的单位就是整个数组，+1 就会跳过整个数组，大小还是为第二个数组地址，大小 4/8

9. &a[0],首元素地址，4/8

10. &a[0] + 1,第二个元素地址，4/8

字符数组

char a[] = {'a','b','c','d','e','f'};
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));
printf("%d\n",sizeof(&a+1));
printf("%d\n",sizeof(&a[0]+1));

和上面同理，再来看看编译器怎么解答的：

1.a 是数组名，首元素地址计算整个数组大小为 6

2.a + 0，首元素地址 + 0 还是首元素地址，4/8

3.*a，首元素大小 ，1

4.1

5.&数组名为整个数组地址，4/8

6.跳过一个数组，下一个数组地址，4/8

7.第二个元素地址，4/8

这么简单？nonono，这才刚刚开始

char a[] = {'a','b','c','d','e','f'};
printf("%d\n",strlen(a));
printf("%d\n",strlen(a+0));
printf("%d\n",strlen(*a));
printf("%d\n",strlen(a[1]));
printf("%d\n",strlen(&a));
printf("%d\n",strlen(&a+1));
printf("%d\n",strlen(&a[0]+1));

我还是先把运行结果啪出来吧：

诶？怪诶，打印7下出来2个？nnd给我玩阴的是吧。这里首先强调一下，sizeof 是操作符，海纳百川来啥算啥，‘ \0 ’也会照收，而 strlen 是傲娇的库函数，傲娇在于strlen 针对的是 \0 之前的字符串长度（个数），而且不包含 ‘ \0 ’。

1.a 数组名，没有在 sizeof 内部，为首元素地址，我们知道 strlen 在遇到 \0 之前是不会停下来的，字符数组我们没有给到 \0就是没有，因此什么时候遇到他我们不知道，起码会比当前数组大，不知道嘛时候停就是个随机值

2.同理，随机值

3.首元素地址解引用为首元素 ‘a’，strlen 需要的是一个地址，此时会从把‘a’ 默认为一个地址，a的ASCII码值为 97，就会从内存中地址为 97 的地方开始往后数字符个数，但是注意 97 不属于我原本分配的内容，属于非法访问内存，直接报错崩溃垮掉

4.同理，报错

5.数组的地址，虽然和 strlen 参数类型有所差异，但还是从第一个位置向后数，那就是随机值啦

6.跳过一个数组的地址，依然是随机值

7.第二个元素地址，依然依然是随机值

那么就又双可以联想到字符串了,引入指针变量进行讨论：

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));

直接看结果吧，这下就感觉出有点意义不明了，结果对应哪个数据都不知道了，所以这时候自主分析的价值就出来了

• p是一个指针，sizeof 算指针的大小，4/8字节
• p+1，就是 p 的值加1，字符指针p是一个地址，数值上+1是 b 的地址，所以大小 4/8字节
• p 为char* 的指针，解引用访问首元素，大小为 1
• 小问号你是否有很多朋友，指针为啥还可以 [0] ？其实 p[0] 等价于 *（p+0），p是首元素地址，p+0亦是，解引用出来就是首元素，1
• p是地址，&p是对地址取地址，也就是二级指针，是地址那就是 4/8
• 跳过一个char*的地址即跳过了一个p的地址，本质上还是地址，4/8
• p[0]为首元素，取地址+1 为第二个元素的地址，4/8

1.在 “abcdef”中是隐含了一个‘ \0 ’的，所以传入p算出大小为 6

2.同理，从第二个元素开始，5

3.解引用为a，97，报错

4，等价于*p，就是首元素，报错

5，取数组地址的地址往后数字符串，为随机值

6.+1跳过一个地址的地址往后数，依然是随机值

7.第二个元素的地址往后数，随机值，等价于 p+1

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]));

看一下运行结果：

1.a数组名，为整个数组，124 = 48

2.数组首元素，14 = 4

3.数组第一行元素，44 = 16

4.a[0]此时为首元素地址，即a[0]|0] 地址，+1为 a[0]|1] 地址，4/8

5.等价于a[0] [1],，14 = 4

6.数组名不是单独存放为第一行地址，+1表示第二行地址，4/8

7.解引用为第二行元素，44 = 16

8.a[0]为第一行地址，&a[0]+1为第二行地址，4/8

9.解引用为第二行元素，44 = 16

10.解引用首元素地址为第一行，44 = 16

11.淦！好怪！数组只有3行却搞出个 a[3]，这不越界了吗？其实编译器会很聪明的自行推算，按照已给数组排列就是 44 = 16

整点硬菜

热身完了，来整点题目，让你混乱的大脑脉动回来（雪上加霜）

1.

int main()
{
int a[6] = {1,2,3,4,5,6};
int *ptr = (*int)(&a+1);
printf("%d %d",*(a + 1),*(ptr - 1));
return 0;
}

ptr 是int类型指针，&a是数组地址，+1跳过一个数组，指向数组末位的地址，强转为 int* 类型，*（a+1）首元素地址+1再解引用得到第二个元素 ，ptr - 1指向 5 的地址，所以答案为 2,5。

2.

//假设stu 大小为 20 字节
struct stu
{
char* name;
int age;
float score;
} *p;
int main()
{
(struct  stu*)p =0x100000;
printf("%p\n",p + 0x1);
printf("%p\n",(unsigned long)p + 0x1);
printf("%p\n",(unsigned int*)p + 0x1);
return 0;
}

p是一个指针类型指向结构体，代表结构体的地址， p + 0x1 就是地址数值上进行 + 0x1 操作，p = 0x100000 ，我们知道 int* +1 跳过4个字节，char* + 1跳过1 个字节，我们这里是结构体类型，就跳过 20 个字节，20 化成16进制相加就是 0x100014

p 强转为 unsigned long 其实就是整型，p 就是一个纯纯的数字了，那0x100000 既然已经是“数字”了，那就有了可以直接加减的属性，就是 0x100001

p强转成无符号整型指针类型， 一个指针类型是 4 个字节，结果就是 0x100004

到这里是不是有内味儿了,那咱继续

3.

int main()
{
int a[4] = {1,2,3,4};
int* ptr = (int*)(&a+1);
int* ptr2 = (int*)((int)a+1);
printf("%x %x",ptr[-1],*ptr2);
return 0;
}

此题请仔细思考，大坑警告！

ptr 为整型指针，&a为整个数组地址，+1跳过整个数组来到末位的地址，再强转成 int * 类型（这里大可不必，因为它本来就是一个 int * 指针）ptr[-1] 等价于 * （ptr - 1),再代入 ptr 就代表最末地址 -1 来到 4 的地址，ptr[-1 ]就是 4。

ptr2中 a为首元地址，这里注意优先级问题，先强转成 int 就是个纯纯的数字可以直接进行 +1 操作，即地址进行了数值+1，格局高不高就要看下一步，接下来需要考虑 大小端问题，因为我们是小端存储，按照低位字节在低地址处，所以 1,2,3,4 在内存中是这样的：

…… | 01 | 00 | 00 | 00 | 02 | 00 | 00 | 00 | 03 | 00 | ……

假设 01 地址是 0x01，int 强转后 a +1 偏移一个字节，指向的就是 01 后面一个 00 的位置，所以 ptr2 就指向这个位置，我们解引用拿到他的值就是整型大小的值就是 00 00 00 02，再以小端的形式拿出来就是 20 00 00 00。

4.

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

p[0] 等价于*（p+0），p = a[0], 就是*a[0] ,a[0] 是首元素地址，那么问题来了：是 0 的地址吗？

请仔细看看我们二维数组的逗号表达式，其实整个数组就只有 3 个元素：1,3 5；他们在数组中排列出来是：

1 | 3
5 | 0
0 | 0

所以解引用出来就是 1。

今天就到这儿吧，摸了家人们