不知道这个指针可能指向什么并且无法解释结果答案

【问题标题】：No idea what this pointer could be pointing to and unable to interpret the result不知道这个指针可能指向什么并且无法解释结果
【发布时间】：2017-03-21 19:59:47
【问题描述】：

这是在考试中作为过去的问题给出的，但我无法理解最后 4 个 printf 函数获得的结果。我将前 2 个转换为十六进制，但我并没有真正看到

处的字符

ptr[0] to ptr[3]

这是编译和运行的代码部分。

int main(int argc, char *argv[]){

    typedef unsigned char byte;

    unsigned int nines = 999;
    byte * ptr = (byte *) &nines;

    printf ("%x\n",nines);
    printf ("%x\n",nines * 0x10);
    printf ("%d\n",ptr[0]);
    printf ("%d\n",ptr[1]);
    printf ("%d\n",ptr[2]);
    printf ("%d\n",ptr[3]);

    return EXIT_SUCCESS;
}

这是相应的输出

【问题讨论】：

提示：写下999 的二进制表示，考虑到unsigned int 变量很可能占用4 个字节。
将那些 %d 更改为 %x 并再次运行它。它应该更加清晰。
@SingerOfTheFall 最重要的部分是most likely，它取决于架构，那么这个问题无法正确回答
999 = 231 * 2^0 + 3 * 2^8 + 0 * 2^16 + 0 * 2^24
此发布的代码无法编译。分析表明它缺少两个语句：#include <stdio.h> 和#include <stdlib.h> 编译器还输出有关未使用变量argc 和argv[] 的警告当不使用这些参数时，使用签名int main( void )。当问一个运行时问题（因为这个问题）时，请发布 1）干净编译的代码，2）实际输入，如果有的话 3）实际输出和 4）预期输出。

标签： c++ c pointers hex

【解决方案1】：

如果你有这样的考试，我建议你尽快更换讲师。

unsigned int 的表示是实现指定的，它取决于您的机器的大小和字节序。

无论如何，从unsigned int* 转换为char* 然后直接读取它的值应该是未定义的行为。

在 x86 这样的小端机器中，您的 unsigned int 或 999 表示为：

| 0xE7 | 0x03 | 0x00 | 0x00 |
-----------------------------
  ptr    ptr+1  ptr+2  ptr+3

| 之间的数字是 byte 中的值。因此，它将被打印为：

231 3 0 0

在另一台机器上，假设是 32 位的 Big Endian（例如 Atmel AVR32），它将表示为：

| 0x00 | 0x00 | 0x03 | 0xE7 |
-----------------------------
  ptr    ptr+1  ptr+2  ptr+3

然后它将打印：

0 0 3 231

在另一台机器上，假设是 32 位，中间端，它将表示为：

| 0x03 | 0xE7 | 0x00 | 0xE0 |
-----------------------------
  ptr    ptr+1  ptr+2  ptr+3

然后它将打印：

3 231 0 0

在较旧的机器中，假设是一个 16 位的小端机器，它表示为：

| 0xE7 | 0x03 | xx| xx |
------------------------
  ptr    ptr+1  ptr+2  ptr+3

xx 是未指定的值，还有另一个未定义的行为。

在64位大端机器中，表示为：

| 0x00| 0x00 | 0x00 | 0x00 | 0x00 | 0x00 | 0x03 | 0xE7
-----------------------------
  ptr    ptr+1  ptr+2  ptr+3

它会打印出来：

0 0 0 0

也就是说，考试的问题没有确切的答案。如果是，它仍然会调用未定义的行为。

进一步阅读Endianness、undefined behavior

【讨论】：

【解决方案2】：

此代码取决于平台。

鉴于您的平台是：

小端序
CHAR_BIT == 8
sizeof(int) == 4

999在内存中的二进制表示是11100111 00000011 00000000 00000000。

因此 999 在内存中的十进制表示为231 3 0 0。

作为旁注，您应该提请您在学校/学院/大学的讲师注意，由于此代码依赖于平台，因此作为考试的一部分给出的示例非常糟糕。

【讨论】：

【解决方案3】：

当您执行byte * ptr = (byte *) &nines; 时，您将ptr 的地址设置为与nines 相同的地址。它的值为999，十六进制为0x3e7

从问题来看，我假设 int 有 4 个字节，这是一个小端系统。即字节是这样存储的。

---------------------------------
| 0xe7  |  0x03 |  0x00 |  0x00 |
---------------------------------
  ptr     ptr+1   ptr+2    ptr+3

所以当你打印出来时，你会得到231、3、0和0的值（231等于0xe7）

在小端系统中，随后是英特尔处理器和当今大多数微控制器，首先存储最低有效字节，最后存储最高有效字节。

另一方面，我们有大端系统，其次是一些较旧的摩托罗拉控制器和电源 PC。在此首先存储最高有效字节。这些系统中的输出将是 0、0、3 和 231。

【讨论】：

【解决方案4】：

nines 是堆栈上的一个无符号 32 位整数（请注意，int 可能是 64 位宽，但这里似乎并非如此）。 ptr 是一个指针，它被初始化为nines 的地址。由于它是一个指针，因此您可以使用数组语法来访问指向地址处的值。我们假设它是一个小端机器，所以ptr[0] 是nines 的第一个（最低有效）字节，ptr[1] 是下一个字节，等等。 231 是最低有效字节的值，十六进制为0xe7

【讨论】：

【解决方案5】：

此代码显示（假定为 32 位）数字 nines 的每个单独字节的值。

nines 的值是十进制的 999，十六进制的 3E7，根据打印的值，它以 little-endian 字节顺序存储（“最低有效”字节在前）。

如果您也将值转换为十六进制，则更容易查看：

printf ("%x\n",ptr[0]);
printf ("%x\n",ptr[1]);
printf ("%x\n",ptr[2]);
printf ("%x\n",ptr[3]);

这会显示这个：

此外，您可以这样解释十进制值：

231 + 3*256 + 0*65536 + 0*16777216 = 999

【讨论】：