Question

假设我有代码：

1a上。

char str1[50];
scanf("%s",&str1);

这很好。

1b中。

char str1[50];
scanf("%s",str1);

这也很好。

但是，以下代码无法从用户那里获取输入。

1c上。

char str1[50];
scanf("%c",str1[0]);

我知道＆amp;需要从用户那里获取输入并将其存储在一个地址中，但第一种情况会发生什么？

Answer 1

读取字符串的正确方法是：

scanf("%s", &str1[0]);    // Correct
scanf("%s", str1);        // Also correct

第一个明确正确 - 您想要传递第一个char的地址。事实证明，第二个是等价的。将数组传递给函数时，它会静默“衰减”到指针。编译器将array之类的参数转换为&array[0]。

scanf("%c",str1[0]);      // Incorrect

传递第一个字符而不是第一个字符的地址是错误的。这将无法编译，或者在运行程序时很可能会崩溃。字符与地址非常不同。

scanf("%s", &str1);       // Undefined behavior

这是错误的，但如果我被允许做出这样的区分，那就不是“错”了。

传递&str1是一个常见错误。原因确实很微妙。 &str[0]是字符串第一个字符的地址。 &str是整个50个字符数组的地址。这里的细微之处在于它们实际上是内存中的相同地址 - 数组从它的第一个字符开始。

那为什么这是错的？

答案是打字。

&str[0]的类型是char * - 指向字符的指针。当您使用%s时，这是预期的类型。
&str的类型是char (*)[50] - 指向50个字符数组的指针。这与char *相同。有关进一步说明，请参阅：How come an array's address is equal to its value in C?。

&str和&str[0]的值相等，但类型不同。从迂腐的角度来看，这种类型不匹配是一种错误。它会导致未定义的行为。

我知道你在想什么。 “好吧，聪明的家伙 - 如果这是一个错误，那为什么它会起作用，对吧？”嗯，C是一种有趣的语言。它真的很信任。过分信任，真的。如果你告诉它跳下悬崖，它会从悬崖上跳下来。它并不是为了验证你做的是绝对正确和明智的事情。

有很多时候你可以要求它做一些在技术上无效的事情。编译器不需要诊断和防止未定义的行为。在效率的名义下，允许他们做任何他们想做的事情：崩溃，或打印错误信息......或者，通常看似实际工作。这是其中一个案例。 &str和&str[0]的值相同，因为scanf()是varargs函数，并非所有编译器都会捕获类型不匹配。

士气是：每次出错都不要依赖编译器告诉你。如果你陷入困境并调用未定义的行为，你可能会暂时放弃它。您的代码可能似乎有效。但是你坐在定时炸弹上。有一天它会在你的脸上爆炸。

Answer 2

让我们一个接一个地把它全部拿走：

我知道＆amp;需要从用户那里获取输入并将其存储在一个地址中，但第一种情况会发生什么？

实际上，那是错的。您无法将地址存储在地址中，因为地址不可修改你可能想说的是，你知道C是严格按值传递的，因此让函数修改一个对象，你需要传递一个指向它的指针（使用&来获取）。

现在，让我们看看你的代码：

char str1[50];
scanf("%s",&str1);

这是Undefined Behavior，因为scanf需要指向字符类型的指针（char* unsigned char* signed char*和const - 限定版本）。
传递char(*)[50]类型的值是不行的。为什么它仍然工作？
因为the address of an array and its first element are guaranteed to be identical，你的实现只有一个数据指针类型，你运气好（以后会咬你）。

如果忽略等待发生的缓冲区溢出，那么这个是好的。始终通过适当的限制：

char str1[50];
scanf("%s",str1);

应该是：

char str1[50];
scanf("%49s",str1);

您的下一个示例完全不同，将输入流中的单个char读入*str1：

char str1[50];
scanf("%c",str1[0]);

这可能不是你想要的。

附加说明：请务必检查分配的字段数，即scanf的返回值。

Answer 3

当声明诸如char str1[50]的数组时，数组的内存在堆栈上分配，如下所示：

str1
+----+----+----+----+----+----+----+
| 0  | 1  |   ........   | 48 | 49 |
+----+----+----+----+----+----+----+

现在，如果您获取数组的元素，它们是：

str1[0]
+----+----+----+----+----+----+----+
| 0  | 1  |   ........   | 48 | 49 |
+----+----+----+----+----+----+----+

     str1[1]
+----+----+----+----+----+----+----+
| 0  | 1  |   ........   | 48 | 49 |
+----+----+----+----+----+----+----+

等

对于这样的数组，恰好str1的地址是相同的作为str1[0]的地址。

相反，使用scanf的正确方法是：

scanf("%s", str1);

或

scanf("%s", &str1[0]);

适用于

scanf("%s", &str1);

因为&str1和&str1[0]是相同的。

如果使用动态分配的数组，它们将无法工作。

char* str2 = malloc(50);

假设malloc返回的值为AAA

str2的内存布局如下：

str2
+-----+
| AAA |
+-----+

地址AAA处的内存如下所示：

+----+----+----+----+----+----+----+
| 0  | 1  |   ........   | 48 | 49 |
+----+----+----+----+----+----+----+

数组的元素位于AAA开始。

str2[0]
+----+----+----+----+----+----+----+
| 0  | 1  |   ........   | 48 | 49 |
+----+----+----+----+----+----+----+

     str2[1]
+----+----+----+----+----+----+----+
| 0  | 1  |   ........   | 48 | 49 |
+----+----+----+----+----+----+----+

对于这种情况，&str2与&str2[0]不同。如果您使用：

scanf("%s", &str2);

您将遇到未定义的行为。

Answer 4

在我看来，真正的问题是C / C ++将数组名称视为引用而不是值，并结合一些C / C ++编译器将处理对数组名称的显式引用这一事实，例如＆amp; str ，与str相同。例如，使用以下代码，某些32位编译器（Visual C / C ++ 4.0）将为sizeof str1输出32，为＆amp; str1的大小输出32，而其他（Visual Studio 2005或更高版本）将为sizeof str1和4输出32对于sizeof＆amp; str1

#include <stdio.h>
main()
{
char str1[32];
    printf("%d %d\n", sizeof(str1), sizeof(&str1));
    return (0);
}

为什么两种输入字符串的方法都有效？

4 个答案: