数组的 C 指针算术答案

【问题标题】：C pointers arthmetic for arrays数组的 C 指针算术
【发布时间】：2023-01-30 16:50:30
【问题描述】：

我正在阅读 K&R 中关于数组运算的部分，遇到了一些奇怪的事情。我发布了整个段落作为上下文，但我主要关注粗体部分：

如果p 和q 指向同一数组的成员，则==、!=、<、>= 等关系可以正常工作。例如，如果 p 指向比 q 更早的数组成员，则 p < q 为真。任何指针都可以有意义地与零进行相等或不相等的比较。但是对于不指向同一数组成员的指针的算术或比较行为是未定义的。（有一个例外：数组末尾之后的第一个元素的地址可用于指针运算。）

我在这里得到了一些答案（C pointer arithmetic for arrays），但我有以下疑问：

我对此有疑问，因为以下代码似乎可以在取消引用和比较的情况下使用，而不会引发任何异常或错误：
#include <stdio.h>
    
int main() {
    int a[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    int b[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    int *p = &a[7];
    int *q = &b[3];
    printf("%d\n", p);
    printf("%d\n", q);
    printf("%d\n", q > p);// relational from different arrays
    printf("%d", *p); // dereferencing also seems to work
}
有人能帮忙吗？

代码应该抛出错误

【问题讨论】：

"But the behavior is undefined for arithmetic or comparisons with pointers that do not point to members of the same array." undefined 表示未定义。使用一个编译器似乎有效的东西可能无法使用另一个编译器......一个样本量不是进行评估的良好基础。
“下面的代码似乎有效......没有抛出任何异常或错误：”这是未定义行为的最糟糕结果。当魔多大军已经准备好追捕你时，它会产生你可能安全的错觉。

标签： arrays c pointers

【解决方案1】：

您的代码在多个地方有未定义的行为，但 C 语言没有定义在未定义行为的情况下会发生什么：任何事情都可能发生。不会抛出任何异常或错误，程序可能会崩溃、产生意外结果或似乎工作并产生预期结果……任何事情都会发生，没有什么可以期待的。

这些地方有未定义的行为：

int *p = &a[7]; 您计算的是a 数组中超出数组末尾的不存在元素的地址，而不是末尾之后的元素。
printf("%d ", p);你传递了一个指向int的指针，其中printf需要一个int。你应该写printf("%p ", (void *)p);
printf("%d ", q);同上
printf("%d ", q > p); 使用未初始化为有效表达式的 p 的值
printf("%d", *p);取消引用无效指针p。

【讨论】：

【解决方案2】：

您正在处理未定义的行为。这意味着您不能依赖它——它可能有一天会很好地工作，而在另一天可能根本不起作用。但无论如何 - 你不能相信它。

这就是为什么未定义的行为有时如此危险的原因 - 它可能会正常工作，直到有一天在没有预先警告的情况下可怕地失败。

【讨论】：