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从一道面试题看数组和指针

 虎子老屁 2011-08-13
题记:
    关于指针,推荐看一下csdn飞天御剑流的《再再论指针》,相信对C语言指针会有一个更为清晰全面的理解。
 
 
    指针是C语言的精华,它是一柄“双刃剑”,用的好与坏就看使用者的功力了。下面就一道面试题,看一下指针与数组的区别。
 
char *p1, *p2;
char ch[12];
char **pp;
p1 = ch;
pp = &ch;
p2 = *pp;
问p1和p2是否相同
 
    题目如上,找出其中的不妥之处。
 
    首先,数组ch是没有初始化的。其次,一个比较隐含的地方是,数组名可以代表数组第一个元素的首地址,这个没有问题,但是,数组名并非一个变量,数组分配完成后,数组名就是固定的,地址也是固定的。这样导致的结果就是绝对不能把数组名当作变量来进行处理。上述题目中,pp=&ch,显然是把数组名当作指针变量来使用了,这样肯定出问题。
    这个题目存在的两个问题,第一个问题比较简单,可以认为是粗心大意。但是第二个问题就是相当复杂了,扩展开来,那就是C语言中的精华中的指针和数组的联系与区别问题了。
    下面分为两步,首先看一下指针和数组的区别方法,然后提出对上述程序的修改方案。
1 指针和数组的区别
(1)指针和数组的分配
    数组是开辟一块连续的内存空间,数组本身的标识符(也就是通常所说的数组名)代表整个数组,可以使用sizeof来获得数组所占据内存空间的大小(注意,不是数组元素的个数,而是数组占据内存空间的大小,这是以字节为单位的)。举例如下:
 
#include <stdio.h>
int main(void)
{
        char a[] = "hello";
        int b[] = {1, 2, 3, 4, 5};
        printf("a: %d\n", sizeof(a));
        printf("b memory size: %d bytes\n", sizeof(b));
        printf("b elements: %d\n", sizeof(b)/sizeof(int));
        return 0;
}
 
    数组a为字符型,后面的字符串实际上占据6个字节空间(注意最后有一个\0标识字符串的结束)。从后面sizeof(b)就可以看出如何获得数组占据的内存空间,如何获得数组的元素数目。至于int数据类型分配内存空间的多少,则是编译器相关的。gcc默认为int类型分配4个字节的内存空间。
 
(2)空间的分配
    这里又分为两种情况。
    第一,如果是全局的和静态的
    char *p = “hello”;
    这是定义了一个指针,指向rodata section里面的“hello”,可以被编译器放到字符串池。在汇编里面的关键字为.ltorg。意思就是在字符串池里的字符串是可以共享的,这也是编译器优化的一个措施。
    char a[] = “hello”;
    这是定义了一个数组,分配在可写数据块,不会被放到字符串池。
    第二,如果是局部的
    char *p = “hello”;
    这是定义了一个指针,指向rodata section里面的“hello”,可以被编译器放到字符串池。在汇编里面的关键字为.ltorg。意思就是在字符串池里的字符串是可以共享的,这也是编译器优化的一个措施。另外,在函数中可以返回它的地址,也就是说,指针是局部变量,但是它指向的内容是全局的。
    char a[] = “hello”;
    这是定义了一个数组,分配在堆栈上,初始化由编译器进行。(短的时候直接用指令填充,长的时候就从全局字符串表拷贝),不会被放到字符串池(同样如前,可能会从字符串池中

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