如何在不使用 ++ 运算符的情况下直接移动到指针位置？

Question

我正在使用指向结构的指针。我想知道是否可以在不使用 ++ 运算符的情况下直接移动到特定位置。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define ARRAY_SIZE 10

struct dummy{
    int id;
    char buffer[10];
};

typedef struct dummy dummy_struct;

int main()
{
    int i=0;
    dummy_struct *ds = malloc(sizeof(dummy_struct)*ARRAY_SIZE);
    dummy_struct *iterator = ds;

    for(i=0;i<ARRAY_SIZE;i++)
    {
        iterator->id = i;
        sprintf(iterator->buffer,"%d",i);
        iterator++;
    }

    iterator = ds;

    for(i=0;i<ARRAY_SIZE;i++)
    {
        printf("%d:%s:%p\n",iterator->id,iterator->buffer,iterator);
        iterator++;
    }

    // I want to access directly to 5th position
    iterator = ds + (sizeof(dummy_struct)*5);
    printf("5th position %d:%s:%p\n",iterator->id,iterator->buffer,iterator);

    return 0;
}

此声明

iterator = ds + (sizeof(dummy_struct)*5);

不工作。我会很感激任何建议。

Answer 1

好吧，指针算术尊重数据类型！！

iterator = ds + 5;

将完成工作。

更详细地说，上面的表达式将通过移动 5 次产生一个指针，乘以 ds 的类型大小，以字节为单位。这与&(ds[5]) 相同。

为了完整起见，解释为什么iterator = ds + (sizeof(dummy_struct)*5); 是错误的，在这里，您实际上是在尝试将指针移动到索引为(sizeof(dummy_struct)*5 的元素，这超出了界限。请注意，这会调用undefined behavior！！ ^{下面的注释}

引用C11，第 §6.5.6/P8 章

当一个整数类型的表达式被添加到指针或从指针中减去时， 结果具有指针操作数的类型。如果指针操作数指向一个元素 一个数组对象，并且数组足够大，结果指向一个元素的偏移量 原始元素使得结果和原始的下标的差异 数组元素等于整数表达式。换句话说，如果表达式P 指向 数组对象的i-th 元素，表达式(P)+N（等效于N+(P)）和 (P)-N（其中N 的值为n）分别指向i+n-th 和i−n-th 元素 数组对象，前提是它们存在。 [....]

然后，关于上面提到的未定义行为，

[....] 如果两个指针 操作数和结果指向同一数组对象的元素，或最后一个元素 数组对象的元素，评估不应产生溢出；否则， 行为未定义。如果结果指向数组对象的最后一个元素，它 不得用作被评估的一元 * 运算符的操作数。

---

话虽如此，printf() 声明也是错误的。您有两个转换说明符，但提供了三个参数。这不是有害，而是无用/无意义。

相关，来自第 §7.21.6.1/P2 章，

[...] 如果格式已用尽而参数仍然存在，则多余的参数将 评估（一如既往），但在其他方面被忽略。 [...]

基于本例，可以直接使用

printf("5th position %d:%s:\n",ds[5].id,ds[5].buffer);

Answer 2

行为

iterator = ds + (sizeof(dummy_struct) * 5);

is undefined 如果您将指针设置为超过数组的最后一个元素。实际上，您将iterator 设置为数组中比您想象的更多的元素，系数为sizeof(dummy_struct)！不要那样做。

该语言允许您使用符号iterator = ds + 5;。这种惯用的指针算法将5 大量sizeof(dummy_struct) 添加到地址iterator。换句话说，编译器会为您进行sizeof 调整。这就是指针算法如此强大的原因之一。

最后注意*(ds + 5)等价于ds[5]。我发现后者在处理数组时更清晰。

Answer 3

似乎您正试图使iterator 指针指向5th 数组的5th 元素。但是这个语句会给你错误的结果：

iterator = ds + (sizeof(dummy_struct)*5);

sizeof(dummy_struct)*5 的结果将导致结构体 dummy_struct 的所有元素的总大小乘以 5，将添加到 ds 引用的地址并分配给 iterator。因此，iterator 可能指向您的程序不拥有的内存位置。你需要做的：

iterator = ds + 5;

或者你也可以这样做：

iterator = &ds[5];