如果我在 scanf 函數中使用帶有字符串的“&”會發生什么？

Question

我剛剛在博客中看到了一些代碼。 它使用

scanf("%s",&T);

但正如我們所知，我們不應該在字符串中使用＆符號，因為它會自動分配該字符串的第一個地址。 我確實運行了該代碼，令人驚訝的是它正在運行，所以我想知道當我在字符串中使用&時會發生什么？

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

Answer 1

從技術上講，這是一種類型不匹配，導致未定義行為。 對於掃描string ，預期參數是指向字符數組初始元素的指針。

當你有一個char[somevalue]類型的數組t時，當你說

scanf("%s",t);

t衰減到指向第一個元素的指針，所以沒問題。

另一方面，當你說&t ，它是char (*)[somevalue] - 指向數組的指針，整個數組，而不是指向數組初始元素的指針。

現在，由於數組的地址和數組的第一個元素的地址相同（內存位置），因此，將掃描值寫入提供的地址可能不會導致任何問題並按預期工作 - 但這兩者都不是定義或推薦。

Answer 2

代碼片段的相關部分是：

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

&T是一個指向兩個字符數組的指針（ char (*)[2] ）。 這不是scanf需要用於%s說明符的類型：它需要一個指向字符（ char * ）的指針。 所以程序的行為是未定義的。

如您所知，編寫此程序的正確方法是

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

由於T是一個數組，當它在大多數上下文中使用時，它會“衰減”到指向第一個字符的指針： T等價於&(T[0]) ，其類型為char * 。 當您獲取數組的地址 ( &T ) 或其大小 ( sizeof(T) ) 時，不會發生這種衰減。

實際上，幾乎所有平台都對指向同一地址的所有指針使用相同的表示。 所以編譯器為T和&T生成完全相同的代碼。 有一些罕見的平台可能會生成不同的代碼（我聽說過它們，但我無法命名）。 一些平台對“字節指針”和“字指針”使用不同的編碼，因為它們的處理器本機尋址的是字，而不是字節。 在此類平台上，指向同一地址的int *和char *具有不同的編碼。 這些類型之間的轉換會轉換值，但在諸如可變參數列表之類的東西中誤用會導致錯誤的地址。 但是，我希望這樣的平台對字符數組使用字節地址。 還有一些罕見的平台，其中指針不僅編碼數據的地址，還編碼一些類型或大小信息。 然而，在這樣的平台上，類型和大小信息必須是等效的：它是一個 2 字節的塊，從T的地址開始，可逐字節尋址。 所以這個特定的錯誤不太可能產生任何實際影響。

請注意，如果您首先使用指針而不是數組，情況將完全不同：

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

這里&T是指向內存中包含字符數組地址的位置的指針。 所以scanf會將它讀取的字符寫在指針T存儲在內存中的位置，而不是T指向的位置。 大多數編譯器會分析printf和scanf等printf的格式字符串，因此會發出錯誤消息。

請注意， char T[2]只有兩個字符的空間，這包括字符串末尾的空字節。 所以scanf("%s", T)只能讀取單個字符。 如果此時輸入包含多個非空白字符，程序將溢出緩沖區。 要讀取單個字符並使其成為單字符字符串，請使用

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

與scanf("%s", T) ，它讀取任何字符，甚至是空格。 要讀取具有長度限制的字符串，請向%s規范添加限制。 你永遠不應該在scanf使用無限的%s ，因為這將讀取盡可能多的輸入，不管有多少空間可以在內存中存儲這個輸入。

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