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

scanf("%s",&T);

但正如我们所知，我们不应该在字符串中使用＆符号，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

从技术上讲，这是一种类型不匹配，导致未定义行为。 对于扫描string ，预期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衰减到指向第一个元素的指针，所以没问题。

另一方面，当你说&t ，它是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），因此，将扫描值写入提供的地址可能不会导致任何问题并按预期工作 - 但这两者都不是定义或推荐。

Answer 2

代码片段的相关部分是：

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

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

如您所知，编写此程序的正确方法是

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，它会“衰减”到指向第一个字符的指针： T等价于&(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。 所以编译器为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，但我无法命名）。 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的是字，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，但在诸如可变参数列表之类的东西中误用会导致错误的地址。 但是，我希望这样的平台对字符数组使用字节地址。 还有一些罕见的平台，其中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效的：它是一个 2 字节的块，从T的地址开始，可逐字节寻址。 所以这个特定的错误不太可能产生任何实际影响。

请注意，如果您首先使用指针而不是数组，情况将完全不同：

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

这里&T是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在指针T存储在内存中的位置，而不是T指向的位置。 大多数编译器会分析printf和scanf等printf的格式字符串，因此会发出错误消息。

请注意， char T[2]只有两个字符的空间，这包括字符串末尾的空字节。 所以scanf("%s", T)只能读取单个字符。 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单字符字符串，请使用

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

与scanf("%s", T) ，它读取任何字符，甚至是空格。 要读取具有长度限制的字符串，请向%s规范添加限制。 你永远不应该在scanf使用无限的%s ，因为这将读取尽可能多的输入，不管有多少空间可以在内存中存储这个输入。

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