char 和 int 的指针

Question

您好，我有一个简单的问题

char *a="abc";
printf("%s\n",a);

int *b;
b=1;
printf("%d\n",b);

为什么第一个有效，第二个无效？ 我觉得第一个应该是

char *a="abc";
printf("%s\n",*a);

我认为 a 存储“abc”的地址。那么为什么当我打印 a 时它显示 abc 呢？我想我应该打印 *a 来获得它的价值。

谢谢

莹

Answer 1

字符串在 C 中并不是真正的“一等公民”。实际上，它们只是实现为以空字符结尾的字符数组，并添加了一些语法糖以使程序员的生活更轻松。这意味着在传递字符串时，您将主要通过 char * 变量来执行此操作 - 即指向以空结尾的 char 数组的指针。

这种做法也适用于拨打printf。 %s 格式与 char * 参数匹配以打印字符串 - 正如您所见。您可以使用*a，但您希望将其与%c 或整数格式相匹配，以仅打印指向的单个字符。

由于几个原因，您的第二个示例是错误的。首先，在 C 中没有显式转换的情况下进行赋值 b = 1 是不合法的 - 你需要 b = (int *)1。其次，您试图打印出一个指针，但您使用 %d 作为格式字符串。这也是错误的 - 你应该像这样使用%p：printf("%p\n", (void *)b);。

在第二个示例中，您真正尝试做的是：

int b = 1;
int *p = &b;
printf("%d\n", *p);

也就是说，创建一个指向整数的指针，然后取消引用并打印出来。

编者注：你应该得到一本很好的初学者 C 书（在这里搜索，我相信你会找到建议）并完成它。

Answer 2

为什么第一个有效，第二个无效？

因为首先，您不是要求它打印一个字符，而是要求它打印一个以 null 结尾的字符数组作为字符串。

这里的混淆在于您将字符串视为“本机类型”，就像整数和字符一样。 C 不能那样工作；字符串只是指向以空字节结尾的一堆字符的指针。

如果您真的想将字符串视为本机类型（请记住它们确实不是），请这样想：字符串的类型是char *，而不是char。因此，printf("%s\n", a); 有效，因为您传递了 char * 以匹配指示 char * 的格式说明符。要获得与第二个示例相同的问题，您需要传递一个指向字符串的指针，即 char **。

另外，%d 的等价物不是%s，而是%c，它打印单个字符。要使用它，您确实必须向它传递一个字符。 printf("%c\n", a) 会出现与printf("%d\n", b) 相同的问题。

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来自您的评论：

我认为 a 存储“abc”的地址。那么为什么当我打印 a 时它显示 abc 呢？我想我应该打印 *a 来获得它的价值。

这就是将字符串视为原生对象的松散想法失败的地方。

当你写这个时：

char *a = "abc";

编译器会在某处存储一个由四个字符组成的数组——'a'、'b'、'c' 和'\0'，而a 指向第一个字符a。只要您记得"abc" 实际上是一个由四个独立字符组成的数组，就可以将a 视为指向该事物的指针（至少如果您了解数组和指针运算在C 中的工作原理）。但是，如果您忘记了这一点，如果您认为 a 指向一个包含单个对象 "abc" 的单个地址，那么您会感到困惑。

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引用GNU printf man page（因为 C 标准不可链接）：

d, 我

int 参数被转换为有符号十进制表示法……

c

... int 参数被转换为无符号字符，并写入生成的字符...

s

... const char * 参数应该是指向字符类型数组的指针（指向字符串的指针）。数组中的字符最多写入（但不包括）一个终止空字节（'\0'）……

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最后一件事：

您可能想知道printf("%s", a) 或strchr(a, 'b') 或任何其他函数如何在没有“字符串”这样的值时打印或搜索字符串。

他们使用了一个约定：他们获取一个指向字符的指针，然后打印或搜索从那里到第一个 null 的每个字符。例如，您可以像这样编写print_string 函数：

void print_string(char *string) {
    while (*string) {
        printf("%c", *string);
        ++string;
    }
}

或者：

void print_string(char *string) {
    for (int i=0; string[i]; ++i) {
        printf("%c", string[i]);
    }
}

无论哪种方式，您都假设 char * 是指向字符数组开头的指针，而不仅仅是指向单个字符，并打印数组中的每个字符，直到您遇到空字符。这就是“以空字符结尾的字符串”约定，在整个标准库中都融入了 printf、strstr 等函数。