如果我在 scanf 函数中使用带有字符串的“&”会发生什么？

Question

我刚刚在博客中看到了一些代码。 它使用了

scanf("%s",&T);

但正如我们所知，我们不应该在字符串中使用与号，因为它会自动分配该字符串的第一个地址。我确实运行了该代码，令人惊讶的是它正在运行，所以我想知道当我在字符串中使用& 时会发生什么？

#include <stdio.h>
int main()
{
    char T[2];
    scanf("%s", &T);
    printf("You entered %s\n", T);
}

Answer 1

代码sn-p的相关部分是：

char T[2];
scanf("%s", &T);

&T 是一个指向两个字符数组 (char (*)[2]) 的指针。这不是scanf 需要%s 说明符的类型：它需要一个指向字符的指针（char *）。所以程序的行为是不确定的。

如你所知，编写这个程序的正确方法是

char T[2];
scanf("%s", T);

由于T 是一个数组，当它在大多数上下文中使用时，它“衰减”为指向第一个字符的指针：T 等效于&(T[0])，其类型为char *。当您获取数组的地址 (&T) 或其大小 (sizeof(T)) 时，不会发生这种衰减。

实际上，几乎所有平台都对指向同一地址的所有指针使用相同的表示。因此编译器为T 和&T 生成完全相同的代码。有一些罕见的平台可能会生成不同的代码（我听说过它们，但我说不出来）。一些平台对“字节指针”和“字指针”使用不同的编码，因为它们的处理器本机寻址字，而不是字节。在此类平台上，指向同一地址的int * 和char * 具有不同的编码。这些类型之间的转换会转换值，但在变量参数列表之类的东西中滥用会导致错误的地址。但是，我希望此类平台将字节地址用于 char 数组。还有一些罕见的平台，指针不仅编码数据的地址，还编码一些类型或大小信息。然而，在这样的平台上，类型和大小信息必须是等价的：它是一个 2 字节的块，从地址T 开始，并且可以逐字节寻址。所以这个特殊的错误不太可能产生任何实际影响。

请注意，如果你一开始有一个指针而不是一个数组，那将是完全不同的：

char *T; // known to point to an array of two characters
scanf("%s", &T); // bad

这里的&T 是一个指向内存中包含字符数组地址的位置的指针。所以scanf 会将它读取的字符写入内存中指针T 存储的位置，而不是T 指向的位置。大多数编译器会分析 printf 和 scanf 等函数的格式字符串，因此会发出错误消息。

注意char T[2] 只能容纳两个字符，这包括字符串末尾的空字节。所以scanf("%s", T) 只能读取一个字符。如果此时输入包含多个非空白字符，程序将溢出缓冲区。要读取单个字符并使其成为一个字符的字符串，请使用

char T[2];
scanf("%c", T);
T[1] = 0;

与scanf("%s", T) 不同，它可以读取任何字符，甚至是空格。要读取具有长度限制的字符串，请在 %s 规范中添加限制。您永远不应在 scanf 中使用无限的 %s，因为这将读取尽可能多的可用输入，无论内存中有多少空间存储此输入。

char T[2];
scanf("%1s", T); // one less than the array size

Answer 2

从技术上讲，这是一种类型不匹配，导致undefined behavior。对于扫描字符串，预期的参数是指向字符数组初始元素的指针。

当你有一个 char[somevalue] 类型的数组 t 时，当你说

scanf("%s",t);

t 衰减为指向第一个元素的指针，这样就可以了。

另一方面，当您说&t 时，它的类型是char (*)[somevalue] - 指向数组的指针，整个数组，而不是指向数组初始元素的指针。

现在，由于数组的地址和数组的第一个元素的地址相同（内存位置），所以，将扫描的值写入提供的地址可能不会导致任何问题并按预期工作 - 但这既没有定义也没有推荐。