C语言指针易错题分析

最近在做题的时候，看见了一些很有趣的题目

来看看第一道题： 

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

首先要说的是：

关于数组名

数组名是数组首元素的地址

但是有2个例外：

1. sizeof(数组名) - 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

2. &数组名 - 数组名也表示整个数组，取出的是整个数组的地址

//除了这个2个例外，你见到的所有的数组名都表示首元素的地址。

 来分析一下每个数算出来的结果：

1、printf("%d\n", sizeof(a));//16,a作为数组名单独放在sizeof内部，计算的是数组的总大小，单位是字节。

2、printf("%d\n", sizeof(a + 0));//4/8，a并非单独放在sizeof内部，也没有&，所以数组名a就是数组首元素的地址，a+0还是数组首元素的地址，是地址大小就是 4/8 个字节。

3、printf("%d\n", sizeof(*a));//a是首元素的地址，*a就是首元素，sizeof(*a)就算的就是首元素的大小 - 4

4、printf("%d\n", sizeof(a + 1));//a是首元素的地址,a+1是第二个元素的地址，sizeof(a+1)计算的是指针的大小 - 4/8

5、printf("%d\n", sizeof(a[1]));//a[1]就是数组的第二个元素，sizeof(a[1])的大小 - 4个字节

6、printf("%d\n", sizeof(&a));//&a取出的数组的地址，数组的地址，也是地址呀，sizeof(&a)就是 4/8 个字节。

7、printf("%d\n", sizeof(*&a));//&a是数组的地址，是数组指针类型，*&a是都数组指针解引用，访问一个数组的大小--16字节，sizeof(*&a) ==> sizeof(a) =16

8、printf("%d\n", sizeof(&a + 1));//&a数组的地址，&a+1跳过整个数组，&a+1还是地址，是 4/8 个字节。

9、printf("%d\n", sizeof(&a[0]));//a[0]是数组的第一个元素，&a[0]是第一个元素的地址，是 4/8 个字节。

10、printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));//&a[0]是第一个元素的地址，&a[0]+1就是第二个元素的地址,是 4/8 个字节。&a[0]+1 == &a[1]

接下来看看第二道题：

//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));

接着分析;

1、printf("%d\n", sizeof(arr)) //arr是数组名，并且是单独放在sizeof内部，计算的是数组总大小，单位是字节 - 6

2、printf("%d\n", sizeof(arr + 0));//arr是数组名，并非单独放在sizeof内部，arr表示首元素的地址，arr+0还是首元素的地址，是地址大小就是4/8。

3、printf("%d\n", sizeof(*arr));//arr是首元素的地址，*arr就是首元素，sizeof计算的是首元素的大小，是1字节。

4、printf("%d\n", sizeof(arr[1]));//arr[1]是数组的第二个元素，sizeof(arr[1])计算的是第二个元素的大小，1个字节。

5、printf("%d\n", sizeof(&arr));//&arr- 取出的是数组的地址，sizeof(&arr))计算的是数组的地址的大小，是地址就是4/8字节。

6、printf("%d\n", sizeof(&arr + 1));//&arr是数组的地址，&arr+1跳过整个数组，指向'f'的后边，&arr+1的本质还是地址，是地址就是4/8字节。

7、printf("%d\n", sizeof(&arr[0] + 1));//&arr[0]是‘a’的地址，&arr[0]+1是'b'的地址,是地址就是4/8字节。

再来看看第三道题：

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));

1、 printf("%d\n", strlen(arr));//随机值，arr是数组名，但是没有放在sizeof内部，也没&，arr就是首元素的地址，strlen得到arr后，从arr数组首元素的地方开始计算字符串的长度，直到直到\0，但是arr数组中没有\0，arr内存的后边是否有\0，在什么位置。‘\0’是不确定的，所以\0之前出现了多少个字符是随机的。

2、printf("%d\n", strlen(arr + 0));//arr是数组首元素的地址，arr+0还是首元素的地址，所以还是随机值。

3、printf("%d\n", strlen(*arr));//arr是数组首元素的地址,*arr 是首元素 - ‘a’ - 97

strlen就把‘a’的ASCII码值 97 当成了地址，所以为err 会非法访问内存。

4、printf("%d\n", strlen(arr[1]));//arr[1] - 'b' - 98 - err

5、printf("%d\n", strlen(&arr));//随机值,&arr是数组的地址，数组的地址也是指向数组起始位置，跟第一个案例一样，也是随机值。

6、printf("%d\n", strlen(&arr + 1));//&arr+1跳过整个数组，所以是第一个结果随机值-6，也还是随机值。

7、printf("%d\n", strlen(&arr[0] + 1));//&arr[0]+1是'b'的地址，所以地址是从b开始的，是第一个结果随机值-1，也还是随机值。

再总结一下sizeof与strlen的区别：

sizeof 是计算对象或者类型创建的对象所占内存空间的大小，单位是字节

sizeof 是操作符，不是函数。

strlen 求字符串长度的，计算的是字符串中\0之前出现的字符的个数

统计到\0为止,如果没有看到\0，会继续往后找，strlen 是库函数

接下来看看第四道题：

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));

1、printf("%d\n", sizeof(arr));//结果为7，sizeof(arr)是计算数组的总大小，而数组里面是字符串，包含了‘\0’字符，所以为7个。

2、printf("%d\n", sizeof(arr+0));//arr+0是首元素的地址，地址大小为4/8。 

3、printf("%d\n", sizeof(*arr));//arr表示的是首元素的地址，*arr是计算的是首元素的大小。所以首元素的大小为1。

4、printf("%d\n", sizeof(arr[1]));//arr[1]表示的是第二个元素的大小，所以结果为1。

5、printf("%d\n", sizeof(&arr));//&arr是数组的地址，其地址为4/8。

6、printf("%d\n", sizeof(&arr+1));//4/8

7、printf("%d\n", sizeof(&arr[0]+1));4/8

 

看看第5道题： 

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));

1、printf("%d\n", strlen(arr));//strlen是求‘\0’之前字符串长度的，arr是首元素的地址，从当前开始计算，所以结果为6。

2、printf("%d\n", strlen(arr+0));//6

3、printf("%d\n", strlen(*arr));//err
4、printf("%d\n", strlen(arr[1]));//err

5、printf("%d\n", strlen(&arr));//&arr是数组的地址，数组的地址也是指向数组起始位置，所以结果为6。

6、printf("%d\n", strlen(&arr+1));//&arr+1跳过整个数组,包括字符串后面的‘\0’，所以为随机值

7、printf("%d\n", strlen(&arr[0]+1));//&arr[0]+1是从b开始的地址，所以结果为5。

 看看第六道题

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));

1、 printf("%d\n", sizeof(p));p是一个指针变量存放地址的，所以就为4/8。

2、printf("%d\n", sizeof(p+1));地址加一，由上图为0x0012ff41，所以为4/8。

3、printf("%d\n", sizeof(*p));//1,char*的指针，解引用只能访问一个字节
4、printf("%d\n", sizeof(p[0]));//1,p[0]==*(p+0),第一个元素，所以还是为1个字节。

5、printf("%d\n", sizeof(&p));//&p是取出p的地址，所以为4/8。
6、printf("%d\n", sizeof(&p+1));//4/8
7、printf("%d\n", sizeof(&p[0]+1));//4/8

8、printf("%d\n", strlen(p));//p是指针变量指向a，所以到‘\0’，长度为6。
9、printf("%d\n", strlen(p+1));//p+1指针变量指向b，长度为5。
10、printf("%d\n", strlen(*p));//err
11、printf("%d\n", strlen(p[0]));//err
12、printf("%d\n", strlen(&p));//随机值，假设p的地址为0x0012ff40，从p的地址0x0012ff40中取长度，遇到‘\0’就停止，‘\0’不知道在哪，所以为随机值。
13、printf("%d\n", strlen(&p+1));//随机值，&p+1，跳过p，取地址
14、printf("%d\n", strlen(&p[0]+1));//5
 

再看看第六道题：

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]));

1、 printf("%d\n", sizeof(a));//a是二维数组的数组名，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。为48

2、printf("%d\n", sizeof(a[0][0]));//a[0][0]是一个整型元素，大小是4个字节。

3、printf("%d\n", sizeof(a[0]));//把二维数组的每一行看做一维数组的时候，a[0]是第一行的数组名，第一行的数组名单独放在sizeof内部，计算的是第一行的总大小，单位是字节 - 16

4、printf("%d\n",sizeof(a[0]+1));//a[0]虽然是第一行的数组名，但是并非单独放在sizeof内部

a[0]作为第一行的数组名并非表示整个第一行这个数组，a[0]就是第一行首元素的地址，a[0]== &a[0][0] - int*，// //a[0]+1，跳过一个int型，是a[0][1]的地址 4/8字节。

5、printf("%d\n", sizeof(*(a[0] + 1)));//a[0]+1是第一行第二个元素的地址，所以*(a[0]+1)就是a[0][1]，大小是4个字节。

6、printf("%d\n", sizeof(a + 1));//a是二维数组的数组名，没单独放在sizeof内部，也没有&，所以a就是数组首元素的地址，二维数组，我们把它想象成一维数组，它的第一个元素就是二维数组的第一行，a就是第一行的地址，a+1 是第二行的地址，是地址，大小就是 4/8 个字节

a - &a[0]

a+1 - &a[1]

a+2 - &a[2]

7、printf("%d\n", sizeof(*(a + 1)));//a+1是第二行的地址，*(a+1) 找到的就是第二行，sizeof(*(a + 1))计算的就是第二行的大小，为16。*(a+1) --> a[1]，sizeof(*(a + 1)) --> sizeof(a[1])

8、printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));//&a[0]是第一行的地址，&a[0]+1就是第二行的地址，sizeof(&a[0] + 1)计算的第二行地址大小，单位是字节 - 4/8。

9、printf("%d\n", sizeof(*(&a[0] + 1)));//&a[0] + 1是第二行的地址，*(&a[0] + 1)拿到的就是第二行，大小就是16个字节。

10、printf("%d\n", sizeof(*a));//a表示首元素的地址，就是第一行的地址 - &a[0]，*a - 拿到的就是第一行 - 大小就是16个字节，*a -> *(a+0) -> a[0]

11、printf("%d\n", sizeof(a[3]));//代码没问题

a[3]是二维数组的第4行，虽然没有第四行，但是类型能够确定，大小就是确定的。大小就是一行的大小，单位是字节 - 16，能够分析出 a[3]的类型是：int[4]。

任何一个表达式有两个属性，一个是值属性，一个是类型属性。

任何一个表达式有2个属性

3+5

属性：8

类型属性：int