C语言面试题（1）

1 int main(int argc, char** argv)
2 {
3 int a[5] &＃61; {1,2,3,4,5};
4 int* ptr &＃61; (int*)(&a &＃43; 1);
5 printf("%d,%d\n", *(a&＃43;1), *(ptr-1));
6 return 0;
7 }

这道题在很多所谓经典C语言面试题里是常见的不能再常见&＃xff0c;你知道输出结果吗&＃xff1f;

答案是&＃xff1a;2,5

但是仍有许多人不能答对&＃xff0c;也包括当初的我。这道题简简单单&＃xff0c;但是考察了不少于如下内容&＃xff1a;数组指针、数组首地址概念、数组指针和数组首地址和数组首元素地址之间的关系&＃xff0c;指针运算规则&＃xff0c;指针类型&＃xff0c;int型长度&＃xff0c;指针长度&＃xff0c;类型转换…这些概念如果有一个及以上不是那么太清楚的话&＃xff0c;很容易答错。

为方便讨论&＃xff0c;先开始理解如下关系&＃xff1a;

以下是某次在Ubuntu 10.10-desktop-i386 &＃43; gcc 4.4.5的运行结果&＃xff1a;

size of a: 20 (bytes) &＃xff08;Why? 因为机器是32位的, size of int 为 4 bytes&＃xff0c;a有5个int&＃xff09;

size of ptr: 4 (bytes) &＃xff08;ptr是指针&＃xff0c;永远不要忘记&＃xff0c;32位字长的机器&＃xff0c;指针长度是4&＃xff09;

ptr的地址&＃xff1a;bfb5c52c &＃xff08;取决于具体情况&＃xff0c;这里只是为了方便理解和讨论&＃xff09;

a的地址(&a)&＃xff1a;bfb5c518

a[0]的地址&＃xff1a;bfb5c518

a[1]的地址&＃xff1a;bfb5c51c

&a &＃43; 1&＃xff1a;bfb5c52c &＃xff08;&a[0]:bfb5c518 -- &a[1]:bfb5c51c -- &a[2]:bfb5c520 -- &a[3]:bfb5c524 -- &a[4]:bfb5c528 -- &a[5]:bfb5c52c&＃xff09;

注意&a[5]只是这里的书面表示&＃xff0c;其实已经在数组范围之外了&＃xff0c;当然利用数组地址a取a[5]的地址本身是合法的。

下面具体解释&＃xff1a;

• a是数组地址&＃xff0c;根据C语言语义&＃xff0c;即数组首元素的地址&＃xff0c;首元素是int类型&＃xff0c;故首元素地址应为int*类型&＃xff0c;故a的类型为int*&＃xff1b;
• &a是数组指针&＃xff0c;其值与a相同&＃xff0c;但含义却不同&＃xff0c;即类型不同&＃xff0c;各位能准确给出&a的类型吗&＃xff1f;是 int (*)[5]&＃xff0c;难理解吗&＃xff1f;还记得我那篇《C堆上申请二维数组》里面提到的a的类型吗&＃xff1f;这正是C语言指针较晦涩和难懂的地方。

理解了这两点的话&＃xff0c;上述问题则十分简单&＃xff1a;

a &＃43; 1&＃xff1a;现在把a看作一个指针&＃xff0c;指针&＃43;1操作&＃xff0c;根据C语言语义&＃xff0c;实际增加偏移量的是指针指向类型的长度&＃xff0c;即32位机器下的int型&＃xff0c;即4字节&＃xff0c;故a&＃43;1就是&a[1]&＃xff0c;那么*(a&＃43;1)就是a[1]&＃xff0c;即2;

&a &＃43; 1&＃xff1a;现在把&a看作一个指针&＃xff08;不知道怎么“看作”&＃xff1f; int (*b)[5] &＃61; &a&＃xff09;&＃xff0c;那么&a &＃43; 1实际增加的偏移量是其指向类型(int (*)[5])的长度&＃xff0c;即20字节&＃xff0c;故&a &＃43; 1其实是a&＃43;5&＃xff0c;即&a[5]&＃xff08;虽然a[5]是越界访问&＃xff0c;但&a[5]没啥问题&＃xff0c;这就是C语言&＃xff09;。

好了&＃xff0c;现在已知&a&＃43;1的值是a&＃43;5&＃xff0c;但其类仍然是int (*)[5]&＃xff0c;现在ptr指向&a&＃43;1且通过强制类型转换变成了int*&＃xff0c;那么ptr-1是什么呢&＃xff1f;因为ptr已经是int*类型了&＃xff0c;ptr-1即向前移动4字节&＃xff0c;即a&＃43;4&＃xff0c;即&a[4]&＃xff0c;那么*(ptr-1)就是a[4]&＃xff0c;即5。

是否觉得十分困难&＃xff1f;慢慢来吧。这也正是C语言难和强大的冰山一角。

再补充一句&＃xff1a;以下关系的值&＃xff08;地址&＃xff09;是一样的&＃xff1a;

a &＃61; &a &＃61; &a[0]&＃xff0c;不信可以试试喔&＃xff01;