C语言面试焦点：内存与指针

"C语言面试题，重点探讨C中内存和指针的运用，包括sizeof运算符，数组，结构体，联合体以及位段的理解。" 在C语言面试中，掌握内存管理和指针的运用至关重要，因为这是C语言的核心特性。下面我们将详细探讨这些知识点。 1. sizeof运算符： sizeof运算符用于返回一个类型或变量在内存中占用的字节数。对于基本数据类型，如char、short、int，它们的大小通常是固定的：char为1字节，short为2字节，int为4字节（取决于编译器和平台）。在32位系统中，任何指针都为4字节，而在64位系统中则可能为8字节。数组的sizeof返回整个数组的大小，而不是指针的大小。例如，`sizeof(str)`会返回字符串数组的总字节数，包括终止符'\0'。而对于结构体，sizeof返回所有成员按照对齐规则排列后的总大小。例如，结构体`struct stu`的大小是12字节，因为int在内存中通常需要4字节对齐，导致在char和int之间有2个字节的空隙。 2. 结构体与内存对齐： 结构体成员在内存中的布局受到内存对齐的影响。如`struct teacher`的大小是8字节，因为char和char不需要对齐，但int需要4字节对齐，所以int后面有1个字节的空隙。 3. 联合体： 联合体的sizeof返回其所有成员中占用内存最大的那个成员的大小。在给定的例子中，`Union std`的大小是12字节，因为int数组比char数组占用的内存多。 4. 动态内存分配与指针： 动态分配的内存大小通过malloc等函数指定，而指针的sizeof始终返回4字节（在32位系统中）。例如，`void *p = malloc(100);`中，`sizeof(p)`仍然是4字节，即使它指向的内存区域可能是100字节。 5. 位段（Bit Fields）： 在C语言中，位段允许我们定义结构体中的变量只占用特定数量的位。在提供的代码片段中，`struct bit`定义了三个位段，它们共享32位（4字节）。当将一个字节值（0x99）赋给位段的地址时，位段的值会被设置。位段的访问和赋值需要注意字节和位之间的转换，并且不同编译器可能会有不同的实现和对位段的处理方式。 面试中遇到这些问题时，不仅要理解概念，还要熟悉实际操作和内存布局。此外，了解C语言的内存管理，如栈和堆的区别，以及如何避免内存泄漏和野指针也是面试中的重要环节。熟练掌握这些知识点，能够显著提升你在C语言面试中的表现。