C语言指针题目详解

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本章内容主要讲解指针练习题，里面的内容是我对这些练习题的一些理解。如有对C语言指针有疑问，可以查看我之前对指针介绍的三篇文章，希望可以帮助到大家。

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题目一：

解答:

数组如图1.1所示，下面分布解释代码:

1. int a[5] = {1,2,3,4,5};创建一个存放5个元素的数组，数组名为a，数组元素为1，2，3，4，5。
2. int* ptr =(int*)(&a + 1);我们拆解来看：

1)&a，取出整个数组的地址。

2)&a+1，是跳过当前数组指向数组后方的位置。

3)(int*)(&a+1)则是将此处位置的指针强制类型转化为int*。

4)int* ptr是创建一个int*类型的指针变量ptr用来存放&(a + 1)的地址。

1. *(a + 1)等价于a[1]，即数组的第二个元素。
2. ptr - 1相当于ptr这个指针向后移动一位，指向元素5处。*(ptr-1)则是将ptr这个指针解引用得到的是数组中的元素5。
3. 综上所述，代码的执行结果为: 2, 5

图1.1

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题目二：

解答：

1. 输出函数中要输出p + 0x1，我们规定p的初始值为:0x100000，并且题目中明确给出结构体的大小，此时的p 加上的0x1，加上是一个结构体的大小，因为p是一个结构体指针，对于指针加减是加减上一个指针类型的，即int* + 1，即跳过一个整形4个字节。char* + 1，即跳过一个字符型1个字节。所以结构体指针+1，跳过一个结构体20个字节。%p是以16进制打印，所以输出结果应为: 0x100000 + 14 = 0x100014。
2. 对p强制类型转化为一个无符号整形，此时对p + 0x1，即p是整形类型，再加整形数字1，所以输出结果应为0x100000 + 1 = 0x100001。
3. 对p强制类型转化为无符号的int*类型，此时对p + 0x1，即加上一个int*类型4个字节，所以输出结果应为: 0x100000 + 4 = 0x100004

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题目三：

解答:

如图1.2所示，下面分布拆解代码:

1. &a取出的是整个数组的地址，&a+1，是跳过当前数组指向这个数组后方的位置，即图中所示的位置。
2. (int*)(&a + 1)，将此处的地址强制类型转换为int*，并存放于int* 类型的指针变量ptr1中。
3. a是数组名，代表数组首元素的地址，(int)a则是将数组首元素强制类型转化为int类型，如图中示例，假设a的地址为0x1122ff40，则(int)a后0x1122ff40就不是地址而是整形数字。
4. (int)a + 1，即0x1122ff40 + 1 = 0x1122ff41。
5. (int*)((int)a + 1)，强制类型转化为int*类型，此时的0x1122ff41不再是整数，而是又变为了地址，地址指向0x1122ff41这个位置。
6. 将(int*)((int)a + 1)的值存放于int*类型的ptr2中。
7. ptr[1]的位置如图中所示。
8. %x是以16进制形式打印该结果。

图1.2

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题目四：

解答:

这里有一个小陷阱，如果想规定显示每行放什么内容的话，需要在{}内部再嵌套一层{}，如：

{{0，1}， {2，3}， {4，5}}这样显示的才是将0，1放在第一行，2，3放在第二行，4，5放在第三行。而题中的是三个逗号表达式，最终计算的结果为:{1, 3, 5}。

下面我们拆解分析代码:

1. 由于{}内部是逗号表达式，所以存放在内存中的实际元素应该是如图1.3所示。
2. 在二维数组中，有如下情况:

1)a[0]就是第一行一维数组的数组名，举例: a[0][j]，j：0~1

2)a[1]就是第二行一维数组的数组名，举例: a[1][j]，j：0~1

3)a[2]就是第三行一维数组的数组名，举例: a[2][j]，j：0~1

1. 创建一个int*类型的指针变量p，将二维数组中第一行一维数组存放在里面。
2. 此时的p指向二维数组第一行的一维数组，p[0]等价于*(p + 0)，二者哪个能看懂就看哪个。此时的p相当于二维数组第一行的一维数组的数组名，数组名[下标]访问的就是这行的第几个元素。
3. 所以，结果应为: 1。

图1.3

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题目五：

解答:

1. 创建一个5*5的二维数组a，再创建一个int(*p)[4]类型的数组指针。
2. 将二维数组a存放在数组指针p中，由于二维数组中每一列存放的元素个数为5个，而数组指针规定它只能指向存放4个元素的数组，所以数组会被分为如上图1.4中所示的4个4个为一组的情况。
3. p[4][2]存放的是被切割为4个4个为一组的形状，第五组中的第三个元素，即图中所示的p[4][2]的位置，而a[4][2]是原本二维数组a中的第5组第3个元素。
4. &p[4][2]和&a[4][2]分别得到的是该位置的地址。
5. 我们先看%d输出的，这是明显的指针±指针，得到的结果是两个指针之间的元素个数，所以&p[4][2]-&a[4][2]的结果为: -4。
6. %p是以地址的形式打印指针-指针的结果，由于规定随着数组下标的增长地址是由低到高变化的，所以%d的输出结果为-4，-4是将内存中的数据按照原码的形式输出的，而%p输出的是将计算结果以地址的形式输出，所以-4在内存中的存储形式如下:

1)-4原码: 1 0000000 00000000 00000000 00000100

2)-4反码: 1 1111111 11111111 11111111 11111011

3)-4补码: 1 1111111 11111111 11111111 11111100

1. 虽然内存中是这样存储的，既有符号位又有数值位的，但是我们要打印的是地址，没听过谁家的地址还有正负之分。所以这里将最高位的符号位也归为数值位中，而地址在内存中是以16进制显示的，(对应关系为1个16进制位 = 4个字节), 并且在内存中是按照补码形式存储的。所以-4的补码转化为16进制的结果就是: FF FF FF FC

图1.4

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题目六：

解答:

1. &aa，取出的是整个数组的地址，&aa+1，是跳过当前整个数组指向整个数组后面的位置，即图1.5所示。
2. 再将&aa+1所处位置的地址存放在ptr指针变量中。
3. aa是数组首元素的地址，二维数组中数组首元素代表的是第一行的一维数组的地址。aa+1则是代表第二行的一维数组的地址。*(aa+1)等价于aa[1]，即第二行数组的数组名。数组名有相当于数组首元素的地址，即表示为: aa[1][0]。即元素6的地址。
4. 将*(aa+1)强制类型转化为int*类型(由于*(aa+1)得到的本来就是地址，这里再强制转换没有意义)，存放在ptr2中。
5. ptr-1指向的是二维数组中元素10所在的位置地址。ptr2-1指向的是二维数组中元素5所在位置的地址。
6. 分别对其解引用得到的结果为: 10, 5。

图1.5

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题目七：

解答:

1. a是一个字符数组，数组中存放的元素是char*类型的，即每个数组的首元素的地址。
2. a是数组首元素的地址，即第一行字符数组的地址。将a指向的地址存放在char**pa的二级指针中。
3. 对pa++，对指针++得到是指针向后移动一个指针类型的距离。即指向at所在的字符串。
4. *pa得到的是at这个字符串首元素的地址，使用printf函数打印，打印结果为: at。

图1.6

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题目八：

图1.7

解答：

根据前三段代码可以得出一幅图片，即图1.7。

下面我们分布拆解代码:

1. ** ++CPP, CPP指向的是CP数组中的第一个元素，指针数组CP存放的是指针数组C中的地址，即如上图1.7中所示。
2. ++CPP，是跳过一个char***类型，指向下一个位置，即如下图所示:

1. ** ++CPP, ++指针完成下一步是对指针进行解引用，第一次解引用得到的是指针数组中的第二个元素CP[1], 再次解引用，我们通过指针数组CP[1]得到指针数组C中的第三个元素C[2]，C[2]中存放的是字符串"POINT"的首地址。
2. 通过printf函数输出得到就是： POINT。

 

1. *-- *++ CPP +3，我们对这段代码进行拆解:

1) 由于C语言中按照操作符优先级的顺序，++、--的优先级最高，其次是*，最后是+运算符。

2)由于是前置++，要先完成++操作后才能进行解引用操作。而且++操作可以实现对指针的移动，所以目前的CPP指针是指向CP[1]位置的。当++CPP后，CPP指针指向下一个位置，如图所示:

3) ++CPP完成后，对其解引用，解引用得到指针数组CP中的第三个元素即CP[2]。

4)再计算-- * ++CPP，由于题目中表明，CP[2]中存放的是C+1，这时对CP[2]中的值--，得到的就是C，即图中指针数组C中红圈的位置。

5)再对其解引用得到的就是字符串"ENTER"中的首元素的地址。

6)最后再+3，即从字符'E'向后移动三个字符，指向字符'T'后面的字符'E'。通过printf函数输出得到的结果就是: ER。

 

1. *CPP[-2] + 3，首先先计算CPP[-2]，CPP[-2]等价于*(CPP - 2)，即CPP指针指向的是指针数组CP[0]的位置。如下图所示:

1. 在对其解引用*CPP[-2]后得到指针数组C中第4个元素即C[3]，如图中指针数组C中红圈所示的位置。对该位置进行解引用得到的字符串"FIRST"的首地址。
2. 最后再+3，即从字符"F"向后移动三个字符，指向字符's'的位置，通过printf函数输出的结果就为: ST。

 

1. CPP[-1][-1] + 1，我们拆解后依次分析:

1)CPP[-1][-1]等价于*(CPP -1)[-1]，也等价于*(*(CPP -1) -1)，即先计算CPP-1，将CPP指针的指向位置向上移动一个单位，指向指针数组CP中第二个元素CP[1]，然后对其进行解引用操作，得到指向指针数组C中第3个元素，即C[2]。

2)由于题中给出条件，CP[1]中存放的值为C+2，所以(CPP -1) -1的值为：C +1 ，即目前的指针指向如下图所示:

3) 再计算*(*(CPP -1) -1)，即对其解引用得到的就是指针数组C中的第2个元素C[1]，C[1]中存放的是字符串"NEW"的首地址。

1. 再+1，指针指向数组字符串中字符'E'的位置，通过printf函数输出，结果为: EW。

总结：

C语言学习没有捷径，只学不练“假把式”，以上是我个人对八道题目的浅显理解，如有问题，请读者不吝赐教。