Question

C语言问题求解？

#include <stdio.h>

struct data
{
char str[8];
int arr[2];
};

int main(void)
{
struct data d = { "", -3, 769 };

scanf("%s", d.str);//这里输入1234abcdef
*((char*)(&d.str) + 13) = '\0';
*(d.arr) += *(d.arr + 1) + 3;

printf("%d\n", d.arr[0]);//输出什么？为什么？

*d.arr = 825373492;
d.arr[1] += 0xff;
printf("%s\n", d.str);//输出什么？为什么？

return 0;
}

Answer 1

这个问题涉及到内存分布，在这里我假设你的电脑采用小端格式存储数据(小端格式存储不了解的话先百度下)。

1、首先可以列出第一个语句 struct data d = {"", -3, 769} 赋值后的内存分布，分布如下：

00 00 00 00 00 00 00 00 fd ff ff ff 01 03 00 00

从内存分布可知前8个0就是d.str，0xfffffffd代表d.arr[0] =-3，0x00000301代表d.arr[1]=769

注：默认从左往右的地址为从低到高，符合小端格式的设定

2、执行scanf("%s", d.str);//这里输入1234abcdef 语句后的内存分布如下：

31 32 33 34 61 62 63 64 65 66 00 ff 01 03 00 00

由于"1234abcdef"的长度10超过了a.str的大小8，那么后面的2字节就会被覆盖，从内存上看，从左往右的10个字节分别对应于"1234abcdef"的ascii码；那么为什么0x66('f')后面的字节为0了呢？那是因为字符串以'\0'结尾，所以这个字节也被覆盖了。

3、执行*((char*)(&d.str) + 13) = '\0';语句后内存分布如下：

31 32 33 34 61 62 63 64 65 66 00 ff 01 00 00 00

这个语句的含义是将从d.str地址开始后的第13个字节置为'\0’，也就是0x03->0x00；注意第13个字节的下标应该从0开始算。

4、执行*(d.arr) += *(d.arr + 1) + 3;语句

*(d.arr + 1)其实就是等于d.arr[1]的值，也就是0x00000001，也就是1，那么*(d.arr + 1) + 3就等于4；*(d.arr)其实就是a.drr[0]=0xff006665，加上4就等于0xff006669;那么经过计算后的内存分布就变为：

31 32 33 34 61 62 63 64 69 66 00 ff 01 00 00 00

5、printf("%d\n", d.arr[0]);输出什么？

从上面内存分布可以看到,d.arr[0]其实就是0xff006669，其二进制可以表示为：

1111 1111 0000 0000 0110 0110 0110 1001(高位在前表示)

最高位为1，代表为负数；由于计算机存储负数是用补补码存储的，所以这里需要将补码转换成原码，也就是是补码+1再除符号位每位取反就可以了。

补码加1：1111 1111 0000 0000 0110 0110 0110 1010

除符号位取反（原码）：1000 0000 1111 1111 1001 1001 1001 0101

由于最高位为1表示负数：所以上面表示 -（0000 0000 1111 1111 1001 1001 1001 0101）=-16750999

所以：这句话输出 -16750999

6、执行*d.arr = 825373492;后的内存分布

将825373492用16进制可以表示为：0x31323334(高位在前)；这语句其实是对d.addr[0]进行赋值，所以就会覆盖原来的0xff006669，覆盖后的内存分布为：

31 32 33 34 61 62 63 64 34 33 32 31 01 00 00 00

7、执行d.arr[1] += 0xff;后的内存分布

执行完上面所有步骤后d.arr[1] = 0x00000001; 那么执行完d.arr[1] = d.arr[1] + 0xff后就等于256，256的16进制表示为0x00000100;所以内存分布如下：

31 32 33 34 61 62 63 64 34 33 32 31 00 01 00 00

8、printf("%s\n", d.str);输出

从语句d.str的含义可知是打印从d.str地址开始的内容，直到遇到'\0'为止（与我们理解的打印d.str有一点偏差），也就是打印31 32 33 34 61 62 63 64 34 33 32 31 00；查询ascii码可知这就是字符串"1234abcd4321"；所以最后打印1234abcd4321。

综上可知：程序最后输出：

-16750999

1234abcd4321

Answer 2

简单的说：由于你的代码是非标准方法访问变量，导致结果非常不确定，没有固定答案，不同编译器结果不一样

你这样是故意内存访问越界来计算么？为什么要研究这个呢？因为这样做非常明显的违背软件工程的
问题是这个答案是没有标准答案的，因为编译器会对结构内的内存布局稍微做调整，不同编译器和不同编译条件导致的布局都不一样，没法给你确保arr值得准确性
所以我建议是至少不要现在研究这个，等你学的深入了对内存布局及编译器优化有深刻了解在研究这个。对于初学者而言，养成良好的编程习惯很重要，这种东西还是不对的

追问

非常感谢你的回答，练习指针操作时想到的，经过验证答案是唯一的

追答

str后面的8写成7试试， 你换几种编译器试试，还有vc的pack指令试试看看，
你测试的种类还不够多，不知道编译器控制内存布局的手段

追问

嗯嗯，谢谢大哥