带有结构的 C 指针数学答案

【问题标题】：C pointer math with structures带有结构的 C 指针数学
【发布时间】：2011-04-09 14:57:56
【问题描述】：

为了更好地学习指针数学，我编写了这段代码。目的是增加指针抛出的结构并打印它的成员。我知道如何以更简单的方式打印它的成员，但我真的很想知道我的指针数学是如何搞砸的。谢谢。

typedef struct{ 
  int num;
  int num2;
  char *string;
} astruct ;

int main (int argc, const char * argv[])
{
  astruct mystruct = { 1234, 4567,"aaaaaaa"};

  astruct *address;
  address = &mystruct;

  // this does print 1234
  printf("address 0x%x has value of:%i\n",address, *address); 
  address = address + sizeof(int);

  //this does NOT print 4567
  printf("address 0x%x has value of:%i\n",address, *address); 
  address = address + sizeof(int);

  //this crashes the program, I wanted to print aaaaaaaa
  printf("address 0x%x has value of:%s\n",address, **address); 

  return 0;
}

【问题讨论】：

标签： c pointers structure

【解决方案1】：

指针算法将指针增加指向的字节数。例如，

int a[2];
int *p = a;

assert( &a[0] == p )
assert( &a[1] == p + 1 )

因此，你的行

address = address + sizeof(int);

实际上将address 更改为address + sizeof(int) * sizeof(astruct)（使用普通算法，而不是指针算法）。

没有保证可以做你正在尝试的事情，因为允许编译器在结构中引入填充。考虑结构

struct A {
    char a;
    int b;
};

编译器很可能会为这个结构提供以下布局：

+------------+-------------------+-------------+
| a (1 byte) | (3 bytes padding) | b (4 bytes) |
+------------+-------------------+-------------+

因此，您无法通过获取结构实例的地址并添加 1 来到达 b。

在您的特定情况下，编译器可能不会引入填充，因此您可以使用这些行来更新address：

address = (char *) address + sizeof(int); // OR...
address = (int *) address + 1;

不过，这完全取决于编译器以您认为的方式布局结构，任何小的更改都可能会破坏它，因此您真的不应该依赖这种类型的行为。

【讨论】：

不保证这两个整数至少是连续的吗？
该标准对填充做了 mo 保证。（这就是所有可能的原因）
新手 C 问题在这里：地址 (astruct*) 到 (int*) 的转换不违反别名规则吗？

【解决方案2】：

当你添加一个指针时，你实际上添加了n * sizeof(*ptr)字节。

因此在 32 位机器上，您的结构将占用 12 个字节，添加 sizeof(int) 字节实际上会为指针添加 48 个字节。

要指向num2，您首先必须将地址转换为指向整数的指针：

int *iaddress = (int *)address;

然后添加 one 以达到您的 4567 值。

【讨论】：

【解决方案3】：

这些结构旨在避免此类计算。您可以使用mystruct.num、mystruct.num2 和mystruct.string，而不是遍历内存。这仍然是一个段错误，因为您没有为“aaaaaaa”分配内存。

【讨论】：