C语言：复习

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思维导图
数组和指针
库函数的模拟实现
判断大小端

最近知识学的差不多了，因此开始复习，本篇开始的是对于C语言的复习

思维导图

下面就依据下图，进行内容的整理

在这里插入图片描述

数组和指针

这个模块算是C语言中比较大的一个模块了，具体概念就不多说了，直接用例题

数组

#include <stdio.h>int main()
{//一维数组int a[] = { 1,2,3,4 };printf("%d\n", sizeof(a));    // 16printf("%d\n", sizeof(a + 0)); // 4/8printf("%d\n", sizeof(*a));    // 4printf("%d\n", sizeof(a + 1)); // 4/8printf("%d\n", sizeof(a[1]));  // 4printf("%d\n", sizeof(&a));    // 4/8printf("%d\n", sizeof(*&a));   // 16printf("%d\n", sizeof(&a + 1));// 4/8printf("%d\n", sizeof(&a[0])); // 4/8printf("%d\n", sizeof(&a[0] + 1));// 4/8//字符数组char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f', '\0'};printf("%d\n", sizeof(arr));       // 6printf("%d\n", sizeof(arr + 0));   // 4/8printf("%d\n", sizeof(*arr));      // 1printf("%d\n", sizeof(arr[1]));    // 1printf("%d\n", sizeof(&arr));      // 4/8printf("%d\n", sizeof(&arr + 1));  // 4/8printf("%d\n", sizeof(&arr[0] + 1));// 4/8printf("%d\n", strlen(arr));   // 6printf("%d\n", strlen(arr + 0));// 6//printf("%d\n", strlen((const char*) * arr)); // ? //printf("%d\n", strlen((const char*)arr[1])); // ?printf("%d\n", strlen((const char*)&arr)); // 6printf("%d\n", strlen((const char*)(&arr + 1)));  // 未定义printf("%d\n", strlen((const char*)(&arr[0] + 1))); // 5return 0;
}

指针

int main()
{int a[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };int* ptr = (int*)(&a + 1);  // 指向最后一个元素的下一个位置printf("%d,%d", *(a + 1), *(ptr - 1));  // a[1] 和 a[4]return 0;
}

struct Test
{int Num;char* pcName;short sDate;char cha[2];short sBa[4];
}*p;
//假设p 的值为0x100000。 如下表表达式的值分别为多少？
//已知，结构体Test类型的变量大小是20个字节
int main()
{printf("%p\n", p + 0x1);printf("%p\n", (unsigned long)p + 0x1);printf("%p\n", (unsigned int*)p + 0x1);return 0;
}

接下来分析 main() 函数中的 printf 表达式：

```
printf("%p\n", p + 0x1);
```
在这里，p 是一个指向 struct Test 的指针，对其进行加 0x1 操作意味着指针向前偏移 0x1 个 struct Test 类型的大小，即偏移 20 字节。因此，p + 0x1 的值为 0x100014。%p 格式说明符用于打印指针的值，所以这行代码输出 0x100014。
```
printf("%p\n", (unsigned long)p + 0x1);
```
首先，将指针 p 强制转换为 unsigned long 类型。虽然 p 的原始类型是一个指针，但转换为 unsigned long 后，它被视为一个数值。然后对这个数值加上 0x1，即 0x100000 + 0x1 = 0x100001。接着，将结果作为指针传递给 printf 函数，使用 %p 格式说明符打印。理论上，这行代码的行为是未定义的，因为 0x100001 不是一个有效的指针值。实际运行时可能会导致程序崩溃或其他不可预期的结果。
```
printf("%p\n", (unsigned int*)p + 0x1);
```
这里，将指针 p 强制转换为 unsigned int* 类型，即指向无符号整型的指针。由于 struct Test 大小为 20 字节，而通常情况下 unsigned int 类型为 4 字节（具体字节数可能因编译器和平台而异），所以 p 指向的对象大小与 unsigned int* 类型指针所期望的对象大小不匹配。接着，对转换后的指针加上 0x1，即偏移 4 字节。最后，将结果作为指针传递给 printf 函数，使用 %p 格式说明符打印。这行代码同样存在未定义行为，因为指针类型转换后与原始对象大小不匹配，后续操作可能导致程序崩溃或其他不可预期的结果。

综上所述：

第一个 printf 表达式输出 0x100014，这是正确地对 struct Test 类型指针进行偏移后的结果。
第二个和第三个 printf 表达式涉及不恰当的指针类型转换和指针运算，其行为是未定义的，可能会导致程序崩溃或其他不可预期的结果。在实际编程中应避免这类操作。

int main()
{int a[4] = { 1, 2, 3, 4 };// 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 // 0100 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000// 00        00        00        02// 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100int* ptr1 = (int*)(&a + 1); // 最后一个元素的下一个位置int* ptr2 = (int*)((int)a + 1);printf("%x,%x", ptr1[-1], *ptr2); // 最后一个元素return 0;
}

#include <stdio.h>int main()
{int a[3][2] = { (0, 1), (2, 3), (4, 5) };int* p;p = a[0];printf("%d", p[0]); // p + 0 实际存储的是1 3 5 0 0 ...return 0;
}

#include <stdio.h>
int main()
{// 1, 2, 3, 4, 5// 6, 7, 8, 9, 10int aa[2][5] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };int* ptr1 = (int*)(&aa + 1); // 跳过了整个二维数组int* ptr2 = (int*)(*(aa + 1)); // aa[1]printf("%d,%d", *(ptr1 - 1), *(ptr2 - 1)); // 10 5return 0;
}

#include <stdio.h>
int main()
{const char* a[] = { "work","at","alibaba" };const char** pa = a; // wpa++; // atprintf("%s\n", *pa);return 0;
}

库函数的模拟实现

void* mymemcpy(void* destination, const void* source, size_t num)
{void* res = destination;assert(destination);assert(source);while (num--){*(char*)destination = *(char*)source;destination = (char*)destination + 1;source = (char*)source + 1;}return res;
}

void* mymemmove(void* destination, const void* source, size_t num)
{void* res = destination;assert(destination);assert(source);if (destination <= source || (char*)destination >= ((char*)source) + num){destination = (char*)destination + num - 1;source = (char*)source + num - 1;while (num--){*(char*)destination = *(char*)source;destination = (char*)destination - 1;source = (char*)source - 1;}}else{while (num--){*(char*)destination = *(char*)source;destination = (char*)destination + 1;source = (char*)source + 1;}}return res;
}

判断大小端

union MyUnion
{int a;char c[4];
};
int main()
{MyUnion un;un.a = 0x123456;if (un.c[0] == 0x12)printf("大端\n");elseprintf("小端\n");return 0;
}int main()
{int a = 0x123456;char* pa = (char*)&a;if (*pa == 0x12)printf("大端\n");elseprintf("小端\n");return 0;
}