1分钟-从例题加深对C语言中指针的了解_((unsigned int)p)+1

指针试题1：

解析：

数组a是一个整型数组，数组有5个整形元素。

数组名a在大部分情况下表示的数组首元素的地址，除了两个情况

1：数组名单独作为sizeof操作数的时候，表示的是数组的大小

2：&数组名表示的是数组的地址

&a表示的数组的地址，&a + 1，即指向了数组最后一个元素的下一个内存单元的地址

从指针的角度看

指针的类型决定了指针+/-整数，跨越的距离，指针的类型是 int (*)[5]， 表示其指向了一个含有5个整形元素的数组，prt + 1，跨域的距离是20字节

所以，实际上&a + 1就如下

然后将&a + 1强制类型转换成(int*)类型，赋值给int*类型的指针变量ptr，就相当于，ptr也保存了0x0000FF24这个地址，它会将该地址所指向的内存单元中的值以整形的角度去看待。

接下来就是*(a + 1)，a是数组首元素的地址，a + 1实际上就是数组元素a[1]的地址，从指针的角度解读就是

指针的类型决定了指针+/-整数，跨越的距离，指针的类型是int*，表示其指向了一个整形，所以str + 1，跨越的距离是4字节，即指向了0x0000FF14,即a[1]的地址，

 

而*(a + 1)  <==> *(str + 1)  <==> *(&a[1])  <==>a[1]

所以*(a + 1)输出2

最后一个*(ptr -1)，ptr-1，指针的类型决定了指针+/-整数，跨越的距离，指针的类型是int*，表示其指向了一个整形，所以ptr - 1，跨越的距离是4字节，即指向了0x0000FF20,

即数组最后一个元素a[4]的地址，同样的对其解引用，就得到了a[4]

所以*(ptr -1) 输出5

指针试题2：

解析：

0x1 <==> 0x00000001 <==> 1

指针变量p的类型是结构体指针类型，即struct Test*类型。并且，可以通过计算，得到一个结构体变量内存的内存空间的大小是20字节， 也就是指针变量p +/-1跨越的距离是20字节。

p+1， 指针变量p中存放的值是0x100000,即0x00100000, 指针变量+/-整数，跨越的距离取决于指针类型，由上述可知，跨越的距离是20字节，所以，实际上p + 1就指向了如下的地址。

 

 

所以p + 1指向的地址是0x00100014，然后将该值以十六进制打印出来，得到的结果就是00100014

(unsigned long)p + 1，将指针变量p强制类型转换成unsigned long类型，强制类型转换改变的只是我们看待它的方式，而并没有改变其在内存中的二进制值。指针变量在内存中存放的是地址，即0x00100000，所以将该值当成是无符号整形看待。

 (unsigned long)p + 1就相当于两个整数相加

即0000 0000 0001 0000 0000 0000 0000 0000

+ 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

= 0000 0000 0001 0000 0000 0000 0000 0001

将该二进制值以%p(十六进制)的形式打印，得到的结果是 00100001

(unsigned int*)p + 1,将指针变量p强制类型转换成unsigned int*类型，指针的类型决定了指针+/-整数跨越的步长，p从struct Test*变成了unsigned int*，表明其指向了一个unsigned int类型的元素，所以其+1跨越的步长从20字节变成了4字节。

所以，p + 1实际上指向了如下位置

 

 

所以将0x00100004以%p(十六进制)打印到标准输出上，就是00100004

指针试题3：

解析：

数组a是一个有4个元素的整形数组。

&a表示的数组的地址，&a + 1表示的是数组最后一个元素下一个内存单元的地址。

从指针的角度看待就是

指针的类型决定了指针+/-整数跨越的步长，ptr指针的类型是int(*)[4],表明其指向了一个具有4个元素的一维数组，所以其+1跨越的步长是16字节，所以&a + 1如下所示

然后将&a + 1强制类型转换成(int*)类型，赋值给int*类型的指针变量ptr1，就相当于，ptr1也保存了0x0000FF20这个地址，它会将该地址所指向的内存单元中的值以整形的角度去看待。

然后ptr1[-1] 实际在底层被解析成 *(ptr1 -1)，ptr1是int*类型，表示其指向了一个整形元素，所以ptr1-1跨越的距离是4个字节。所以等于指向了0x0000FF1C，也就是数组元素a[3]的地址。也就是说，ptr1-1之后，ptr1中保存的就是a[3]的地址0x0000FF1C,而对其解引用也就是取出了a[3]所在的内存空间的值，也就是a[3]，所以以%x(十六进制)的形式输出，结果输出4

(int)a + 1， a是数组首元素的地址，即&a[0]， 即0x0000FF10,将a强制类型转换成整形，那么就是将0x0000FF10的值当成整形看待，而该值+1，就相当于是

0000 0000 0000 0000 1111 1111 0001 0000

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

= 0000 0000 0000 0000 1111 1111 0001 0001  <==>0x0000FF11

然后将该值又强制类型转换成了(int*)类型，即将0x0000FF11作为地址，存放到整形指针变量ptr2中，如下所示

 

然后*ptr2，对指针变量解引用，也就是通过指针变量中存放的地址，找到该地址所在的内存空间，然后根据指针类型的大小，读取其对应权限大小的空间内容，ptr2是int*类型的指针，其操作权限是4字节，所以从0x0000FF11所在的内存单元开始，读取4个内存单元的值，

这个时候，就需要考虑到内存单元中存放的是啥，所以要考虑到大端存储和小端存储的问题

如下所示

如果是大端存储

那么，从地址0x0000FF11开始，在内存中连续的4个内存单元的值是00 00 01 00

按照大端存储的方式取出，即数据高位在低地址，数据低位在高地址，

还原原数据是：0x00000100

如果是小端存储

那么，从地址0x0000FF11开始，在内存中连续的4个内存单元的值是00 00 00 02

按照小端存储的方式取出，即数据高位在高地址，数据低位在低地址，

还原原数据是：0x02000000

所以，根据不同的机器，最后一个得到的结果以%x形式输出，得到的可能是

100, 或者2000000

指针试题4：

解析：

数组a是一个3行2列的二维数组，这里最大的一个坑，在于二维数组的初始化

可以看到，代码中的初始化是使用了逗号表达式，而逗号表达式的执行原理是从左到右执行每个表达式，最终的结果以最右边的表达式为准。

所以，上述初始化其实等价于

 

而如果真正想要使用上述012345完成完全初始化，那么需要如下方式

了解了坑所在，这道题就好做了，p[0]在底层是被解析成了 *(p + 0)， 而p是一个整形指针，p指向了a[0]， 即p中保存了a[0]的地址，a[0]是二维数组的首元素，即可以看成是一个一维数组的数组名。

 

数组名表示的是数组首元素的地址，所以，相当于指针变量p指向了a[0]数组的首地址，

相当于&a[0][0]，所以，p + 0，还是等于p，然后解引用就得到了a[0][0],也就是1

指针试题5：

解析：

看到这道题要明确的第一个概念是，当两个指向同一块内存空间的指针相减，得到的是两个指针之间的元素个数。

数组a是一个5行5列的二维数组，其在内存中的分布可以如下所示

 

假设说a[4][2]的地址就是0x0000FF68,现在再来考虑指针变量p，可以看到，p是一个数组指针，其类型是int(*)[4]，表示其指向的是一个含有4个元素的数组，其+/-1跨越的距离是一个数组的距离，即16字节。

p = a；这里a是二维数组的数组名，即其首元素的地址。数组a的首元素是一个一维数组a[0]，a[0]相当于是一个一维数组的数组名，a[0]的地址，就是这个一维数组的数组地址，即&a[0]， 但是因为数组在内存中是连续存储的，所以，实际上数组的地址，数组名(数组首元素的地址)实际上指的都是相同的一块内存单元的编号(地址),也就是如上的0x0000FF10,也就是p中保存了该地址。

p[4][2]在底层被解析成 *(*(p + 4) + 2), 通过p+4以及p的类型int(*)[4]，可知p跨越了64字节，也就是来到了如下所示所在的内存单元

 

而*(p + 4)对其解引用，就得到了p[4], 在这里，需要扩展的一点是，p它不知道自己指向的是一个5*5的二维数组，它只知道自己指向的是一个含有4的元素的一维数组，所以，当p指向0x0000FF58这个内存单元的时候，它其实是把这个地址当成是一个含有4个元素的一维数组的地址去解读的，也就是从0x0000FF50作为数组地址开始，一直往后4个整形内存空间，在p看来就是一个数组，所以，*(p + 4)就相当于拿到了那个数组的数组名, 然后

*(p + 4) + 2 <==> p[4] + 2，这里p[4]既然数组的数组名，p[4]+2就相当来到了该数组下标为2的元素位置，也就是如下的位置

这里实在不明白，可以换成指针的角度看，指针p+4之后，指向了0x0000FF50这个内存的单元，因为p是一个数组指针，其指针类型是int(*)[4]， 所以，在p认为，0x0000FF50这个地址就是数组的地址，所以，在p看到，上述空间就如下所示

从代码的角度看，完全可以看成这样

所以，*(p + 4)就等价于array, 所以 *(p + 4) + 2就等价于 array + 2,

所以 *(*(p + 4) + 2)在解引用就等价于array[2]，而&p[4][2]就等价于&(*(*(p + 4) + 2)),即

&array[2]，所以相当于是拿到了下标为2这个元素的地址

在图上可得，地址是0x0000FF58

现在就回到了地址相减的问题上，指向同一块内存的两个指针相减，得到的两个指针之间的元素个数，也就是0x0000FF58 – 0x0000FF68之间的元素个数，因为都是整形指针，所以，之间元素个数是4个，但是因为是低地址-高地址，所以结果是-4

然后就是将-4分别以%p和%d的形式打印，%d毋庸置疑，打印-4，而%p是十六进制打印

-4的补码是 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100, 转换成十六进制就是0xFFFFFFFC

所以最终结果：0xFFFFFFFC和4

 

指针试题6：

解析：

数组aa是一个2行5列的二维数组，数组每个元素都有了确定值。

指针变量ptr1和ptr2都是一个整形指针，其+/-1跨越的距离是4字节。

&aa表示的二维数组其数组的地址，从指针的角度去理解就是

&aa+1就等价于 p + 1，指针p的类型是 int(*)[2][5]，所以其跨越的距离是40字节，相当于跨越了一整个二维数组，指向了二维数组最后一个元素的下一个内存单元,如下所示

然后将(p + 1)强制类型转换之后，赋值给指针变量ptr1，因为ptr1是int*类型，所以，它会将该地址以整形的角度去看待。

*(ptr1 -1)，ptr1是整形指针，跨越的距离是4字节，ptr1-1，就指向了aa[1][4]所在的内存单元，即保存了该内存单元的地址，然后解引用*(ptr -1)，又因为ptr1是int*类型，其解引用的权限是4字节，所以就相当于拿到了aa[1][4]这个元素。所以输出10

*(aa + 1),这里aa是二维数组的数组名，表示其首元素的地址，即&aa[0]，从指针的角度去理解，就是

 

所以 aa + 1 <==> p + 1， p的类型是int (*) [5]，所以其跨越的距离是20字节，即指针指向了如下位置

该内存单元不仅表示aa[1]这个数组首元素aa[1][0]的地址，也表示了数组aa[1]的地址，但是因为p是数组指针，所以p+1，指向该内存单元之后，其看待该地址的方式就是一个数组的地址。

所以(aa + 1)就相当于拿到了aa[1]这个一维数组的地址，而*(aa + 1)就相当于该数组的数组名，aa[1]是一个一维数组，其数组名就是首元素的地址，首元素本来就是一个整形，所以强不强转无所谓，然后赋值给ptr2。

*(ptr2 - 1)，同ptr1，指针变量ptr2是int*类型，其+/-1跨越的距离是4字节，所以相当于指向了aa[0][5]所在的内存单元，然后解引用就拿到了aa[0][5]，所以输出5

指针试题7：

解析：

数组a是一个指针数组，数组一共有三个元素，a[0], a[1], a[2]

每个元素都是一个char*的指针，分别指向了常量字符串 “work”, “at”, “alibaba”，如下所示

char**pa = a; 这里a是数组名，表示的是数组首元素的地址，数组首元素是char*的指针，所以其地址可以用二级指针pa接收，也就是说，指针pa中存放了a[0]的地址0x0000FF10,

pa++，pa是char**类型，其+/-整数跨域的距离是一个指针所在内存空间大小，也就是

4字节，所以指向了a[1]所在的内存空间，也即是pa中保存了a[1]的地址0x0000FF14,

相当于

 

而*pa,就相当于得到了a[1]， a[1]就存放的地址是0x00000F15, 也就是字符串”at”的首地址，将其以%s(字符数组)的形式格式化输出，就相当于输出了”at”

指针试题8：

解析：

直接画图，先明白指针数组c，指针数组cp，以及三级指针的内存分布

**++cpp，cpp中存放了数组cp的数组名，相当于保存了其数组首元素的地址，即0x00000FF0,

又因为++优先级高于*，所以先前自增，cpp类型是char***，其+/-1跨越的距离是4字节，所以相当于指向了0x00000FF4所在的内存单元。即

 

第一次*cpp,等价于拿到了cp[1]， cp[1]是一个二级指针，其值是0x0000FFFC,是数组c的元素c[2]的地址，如果从指针看的话，如下所示

所以*(cp[1])  <==> *(cp_1)  <==> c[2]

然后将c[2]中的地址0x00000F1传递给printf函数，以%s格式化输出字符串”POINT”

Ps：要注意 cpp指针经过这次的++之后，已经指向了cp[1]所在的内存空间，即cpp中保存的地址是0x00000FF4

*--*++cpp + 3，依旧是++优先级最高，所以先++，cpp类型是char***，其+/-1跨越的距离是4字节，所以相当于指向了0x00000FF8所在的内存单元。即

*cpp等价于拿到了cp[2]， cp[2]是一个二级指针，其值是0x0000FFF8,是数组c的元素c[1]的地址，如果从指针看的话，如下所示

然后—cp[2]  <==> --cp_2，这里cp_2是二级指针，其+/-1跨越的距离是一个指针所占用内存空间大小的距离，即4字节，所以，--cp_2相当于cp_2指针指向了0x0000FFF4所在的内存单元，即cp[0]的地址，从指针看的话就是

而解引用之后，就相当于拿到了c[0]，所以*--*++cpp + 3变成了c[0] + 3，

c[0]是一个一级指针，其指向了一个常量字符串,从指针角度看的话，如下所示

c[0] + 3  <==> c_0 + 3，指针变量c_0是char*类型的指针，其+/-3跨域的距离是3字节，所以相当于c_0指向了字符串”ENTER”中第二个E所在的内存单元，相当于c_0中保存了0x00000F13, 然后将c_0中的地址0x00000F13传递给printf函数，以%s格式化输出字符串”ER”

Ps：要注意 cpp指针经过这次的++之后，已经指向了cp[2]所在的内存空间，即cpp中保存的地址是0x00000FF8

*cpp[-2] + 3，在底层被解析成 *(*(cpp -2)) + 3，这里cpp-2，cpp类型是char***，其+/-2跨越的距离是8字节，所以相当于指向了0x00000FF0所在的内存单元。即

然后解引用*(cpp -2 )就相当于拿到了cp[0]，cp[0]是一个二级指针，其值是0x0000FFFF,是数组c的元素c[3]的地址，如果从指针看的话，如下所示

然后解引用，*(*(cpp -2))  <==> *(cp[0])  <==> *(cp_0)  <==> c[3]，相当于拿到了c[3]，

c[3]是一个一级指针，其指向了一个常量字符串,从指针角度看的话，如下所示

c[3] + 3  <==> c_3 + 3，指针变量c_3是char*类型的指针，其+/-3跨域的距离是3字节，所以相当于c_0指向了字符串”FIRST”中S所在的内存单元，相当于c_3中保存了0x00000F26, 然后将c_3中的地址0x00000F26传递给printf函数，以%s格式化输出字符串”ST”

Ps：要注意 cpp指针这次并没有改变指向，仍然指向了cp[2]所在的内存空间，即cpp中保存的地址依旧是0x00000FF8

cpp[-1][-1] + 1在底层被解析成 *(*(cpp -1) - 1) + 1，这里cpp-1，cpp类型是char***，其+/-1跨越的距离是4字节，所以相当于指向了0x00000FF4所在的内存单元。即

然后解引用*(cpp -1 )就相当于拿到了cp[1]，cp[1]是一个二级指针，其值是0x0000FFFC,是数组c的元素c[2]的地址，如果从指针看的话，如下所示

*(cpp -1) – 1  <==> cp[1] – 1  <==> cp_1 – 1， 这里cp_1是二级指针，其+/-1跨越的距离是一个指针所占用内存空间大小的距离，即4字节，所以，cp_1 - 1相当于cp_1指针指向了0x0000FFF8所在的内存单元，即cp[1]的地址，从指针看的话就是

而解引用之后，就相当于拿到了c[1]，所以*(*(cpp -1) - 1) + 1变成了c[1] + 1，

c[1]是一个一级指针，其指向了一个常量字符串,从指针角度看的话，如下所示

c[1] + 1  <==> c_1 + 1，指针变量c_1是char*类型的指针，其+/-1跨域的距离是1字节，所以相当于c_1指向了字符串”NEW”中E所在的内存单元，相当于c_1中保存了0x00000F18, 然后将c_1中的地址0x00000F18传递给printf函数，以%s格式化输出字符串”EW”