C语言结构体中的成员数组与指针的区别

文章目录

  • 前言
  • 问题
  • NULL指针
  • 分析代码一
  • 分析代码二
  • 结构体中的指针与数组差别
  • 分析代码三
  • 分析代码四
  • 分析前面问题
  • 总结

前言

1.博主实力有限,博文有什么错误,请你斧正,感谢!
2.本文借签陈皓的文章:《C语言结构体中的成员数组与指针》

问题

#include 
struct str{
     
    int len;
    char s[10];
};
struct foo {
     
    struct str *a;
};
int main(int argc, char** argv) {
     
    struct foo f={
     0};
    if (f.a->s) {
     
        printf( f.a->s);
    }
    return 0;
}
  • 请问本题错在什么地方?为什么?

  • f.a被初始化为空了嘛,用空指针访问成员变量为什么不crash(崩溃)?

  • 如果你不是太清楚,希望本片博客能对你有帮助!

NULL指针

  • NULL指针 赋值给任何指针时,其实编译器都隐含的将NULL(0)转化为对应的地址。
struct s * p=NULL;

这 里 NULL 隐含转化为 结构体地址。

  • NULL指针分配的分区:其范围是从 0x00000000到0x0000FFFF。这段空间是空闲的,对于空闲的空间而言,没有相应的物理存储器与之相对应,所以对这段空间来说,任何读写操作(解引用)都是会引起异常的。空指针是程序无论在何时都没有物理存储器与之对应的地址。为了保障无论何时这个条件,需要人为划分一个空指针的区域,固有上面NULL指针分区.

  • 虽然NULL指针不能进行任何解引用操作,但是进行比较或者运算是可行的。见代码

C语言结构体中的成员数组与指针的区别_第1张图片

分析代码一

C语言结构体中的成员数组与指针的区别_第2张图片

  • 可以看出t的地址与t.i地址相同,而 t.p的地址 与t,i的地址相差4字节。

  • 实际t.i,t.p的地址就是 (&t+0x00),(&t+0x04).

  • 0x00,0x04,这是i与p相对于 结构体实例的相对地址,这于结构体的内存对齐中的偏移量有关。

  • 因此 我们知道:不管结构体的实例是什么——访问其成员其实就是结构体变量的地址加成员的相对地址

  • 但是如果t的地址恰好为 NULL呢?—

分析代码二

C语言结构体中的成员数组与指针的区别_第3张图片

  • 这里 t的地址不同于t.i的地址是因为,指针的地址和指针指向数据地址的区别。

  • 因此从代码一中我们知道,t.i的地址(&t+0x00)。但是这里 &t=0.因为 NULL指针可以进行运算,因此t->i与t->p的地址是 0x00000000,0x00000004;

结构体中的指针与数组差别

C语言结构体中的成员数组与指针的区别_第4张图片

  • 观察 汇编代码可以知道 ,(结构体中是同样道理)

  • 对于数组名来说,汇编使用的是 lea(load effective address),将地址放到寄存器中

  • 对于指针来说,汇编使用的是mov ,这是将指向的地址放带寄存器中。

  • 因此在 访问成员数组名其实得到的是数组的相对地址,而访问成员指针其实是相对地址里的内容

  • 其实就是数组名代表数组首地址,指针变量名本身代表指向数据的地址

分析代码三

C语言结构体中的成员数组与指针的区别_第5张图片

分析代码四

C语言结构体中的成员数组与指针的区别_第6张图片

分析前面问题

  • 请问本题错在什么地方?为什么?

错在 printf(f.a->s).原因同代码三。

实际就是 数组名代表数组首地址,指针变量名代表指向数据的地址。

  • f.a被初始化为空了嘛,用空指针访问成员变量为什么不crash(崩溃)?
  • 编译器会隐形的将NULL转化为 结构体的首地址。
  • 因此NULL指针可以访问成员变量时,但是只能访问成员的地址,一旦对空闲地址解引用,就会导致crash。

总结

  • 其实本篇是 数组名代表数组首元素导致,指针变量代表指向数据的地址。的另外一种解释。博主也是看完大佬陈皓文章后才发现的。大佬就是大佬!!!

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