关于 printf 在处理指向数组的指针时输出的问题答案

【问题标题】：Question regarding output of printf in handling pointer to array关于 printf 在处理指向数组的指针时输出的问题
【发布时间】：2022-08-18 00:42:55
【问题描述】：

我正在比较各种printf，以更好地了解int * 和int (*)[] 之间的区别以及我如何可视化各种地址和值。

在下面的程序中，我写了一件让我烦恼的事情：

#include <stdio.h>
    
int main() {
    int a[3] = {1,2,3};
    int *p = a;                             
    
    printf(\"address of a:  %p\\n\", &a);
    printf(\"\\naddress of a[0]:  %p\\n\", &a[0]);
    printf(\"\\nvalue of p:  %p\\n\", p);
    printf(\"\\nvalue of *p:  %d\\n\", *p);
    printf(\"\\nvalue of a[1]:  %d\\n\", *(p + 1));
    
    puts(\"\\n\\n-------------------\\n\\n\");
    
    int b[3] = {1,2,3};
    int (*q)[3] = &b;
    
    printf(\"address of b:  %p\\n\", &b);
    printf(\"\\naddress of b[0]:  %p\\n\", &b[0]);
    printf(\"\\nvalue of q:  %p\\n\", q);
    printf(\"\\nvalue of *q:  %p\\n\", *q);
}

在第一部分中，p 作为一个指针，将a[0] 的地址保存为值，因此*p 保存为值1（用 %d 打印）。

不过，在第二部分中，q 似乎拥有与*q 相同的值（在这种情况下我使用 %p），因此我需要使用**q 来打印b[0]。

怎么来的？

数组和它的第一个元素的地址相同，但对应的指针类型不同。
\"so *p 作为值 1\"... 不，*p 指向值（恰好是 1）...p 是一个变量，其数据类型为 pointer to int 意味着 p 可以保存一个内存地址（指向），在这种情况下，一个int...我希望这会有所帮助...
作为奖励，与p + 1 相比，您还可以观察q + 1（不是*(q + 1)，请注意）的值。请注意，在使用%p 时，您应该转换为void *。
int *p = a; 与int *p = &a[ 0 ]; 完全相同（简写）也许看到这一点会更加明显，p 被分配了a[ ] 的第一个元素的地址...
@Lundin 是的，你是对的。谢谢你的纠正

标签： c pointers

【解决方案1】：

当你取消引用像int* 这样的普通指针时，你会得到一个int 类型的项目。
当您取消引用int (*q)[3] 之类的数组指针时，您会得到一个int [3] 类型的数组。

现在，每当您在表达式中使用数组时（在大多数情况下），它都会衰减为指向其第一个元素的指针。所以*q 给你一个数组int [3]，然后它立即衰减为指向第一个元素的指针，类型为int*。这就是您要打印的指针。我们可以通过执行这个 sn-p 来证明是这样的：

_Generic(*q, 
         int*:      puts("we ended up with an int*"), 
         int(*)[3]: puts("this wont get printed") );

为了打印该指针指向的值，您需要另一个级别的取消引用：(*q)[0] 或**q。

【讨论】：

我明白了，这也是我需要为b[1] 而不是*(q + 1) 写*(*q + 1) 的原因，对吗？
@Talete 有点，是的。在*q + 1 的情况下，指针运算在int* 类型上执行，但在q + 1 的情况下，它在int (*)[3] 类型上执行，在后一种情况下+1 表示+整个int [3] 数组的大小.

【解决方案2】：

数组q 指向一个由 3 个整数组成的数组。你可以像这样可视化它：

                 
  q -----> |b = {1,2,3}|
                
 
// q points to the whole array.
// note how it doesn't point to a specific element.

您的打印语句细分：

&b - 这是b 的基地址。

|b = {1,2,3}| // address of whole array

&b[0] - 这是b 的0th 元素的地址。

   b = {1,2,3}
        ^
// address of b[0]

q 保存b 的基地址，并保存与&b 相同的值。

q -----> |b = {1,2,3}| // address of whole array

*q 这将产生b 的第一个元素的地址，在您的情况下这是b[0] 的地址。

 b = {1,2,3}
*q ---^

对于 q，您必须取消引用两次 (**q)，因为：

q 指向整个数组 b
如果我们取消引用一次 (*q)，它将产生b[0] 的地址。
如果我们再次取消引用 (**q)，我们将获得 b[0] 中的值。

【讨论】：