C指针算术

Question

鉴于此代码：

int *p, *q;

p = (int *) 1000;
q = (int *) 2000;

q - p 是什么以及如何使用？

Answer 1

根据标准，它实际上是未定义的。指针算法不能保证工作，除非指针都指向同一个数组中的一个元素，或者仅仅指向同一个数组之外的元素。

标准的相关部分是 6.5.6:9（c1x 的 n1362 草案，但自 c99 以来没有改变），其中规定：

当两个指针相减时，都指向同一个数组对象的元素， 或者数组对象的最后一个元素；结果是 两个数组元素的下标。

如果您的 int 数据类型是 4 个字节，您很可能会得到 250，但不能保证。未定义的行为（与实现定义的行为不同）意味着未定义。任何事情都可能发生，甚至包括大部分时空的彻底破坏。

进修课程：

• 定义的行为是标准规定的。实现必须这样做才能符合要求。
• 实现定义的行为留给实现，但它必须清楚地记录该行为。如果您不太关心可移植性，请使用此选项。
• 未定义的行为意味着任何事情都可能发生。永远不要这样做！

Answer 2

q - p 是 250。

2000 - 1000 = 1000
1000 / sizeof(int) = 250

指针运算，假设 sizeof(int) 为 4。

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编辑： 好的，澄清一下。在 C 中，当两个指针属于同一类型时，它们之间的差异定义为它们之间指向类型的事物的数量。例如，

struct foo { int ar[1000]; } big[10];
char small[10];

struct foo *fs, *fe;
char *ss, *se;

fs = &big[0]; fe = &big[9];
ss = &small[0]; se = &small[9];

fe - fs == se - ss;

也就是说，本例中两个指针的区别在于它们之间的数组元素个数。在这种情况下，它是 0、1、... 8 或 9 个元素。

Answer 3

q-p 应该返回从p 到q 应该执行的增量步数。这是1000 / sizeof(int)，等于250。记住q++实际上会转到下一个int类型的元素，而不是在它的中间，所以它应该在指针的实际值上加4。结果就是这样。

Answer 4

答案： q-p 将是 250，假设您在一台 int 为 4 字节的机器上。

计算是：

q - p = 1000 1000 / 4（整数大小）= 250

背后的理念：

指针算法背后的想法是，如果您有一个指向 1000 的 int 指针和一个指向 2000 的 int 指针，并要求两者之间的差异，那么您就不询问 2000 是多少-1000。您要问的是，我可以在两者之间放置多少 int。

这对于各种操作都很方便，例如：

int *i = 100;
i++; // This is **not** 101, it is 104, cause you actually want the next place an int could fit in memory.

这在处理数组时特别有用。一个整数数组（定义为int arr[10]）基本上被视为一个指针。当你写 arr[5] 时，编译器会将其转换为 *(arr + 5)，即在名为 arr 的 int 指针上加 5，并获取该地址处的值。

之所以有效，是因为arr + 5 不是的意思是“将 arr 的值加 5”，它的意思是“在 arr 的值上加任何必要的值以前进 5 @ 987654332@s”，或者更准确地说，“将 5 * sizeof(int) 添加到 arr 的值”

Answer 5

由于 p 指向一个 int，所以 q，q-p 将是 1000。