x86 上的指针大小和奇怪的字符输出答案

【问题标题】：Pointer size on x86 and weird characters outputx86 上的指针大小和奇怪的字符输出
【发布时间】：2018-04-13 15:33:37
【问题描述】：

#include <iostream>
#define SIZE 2

int main(int argc, char** argv)
{
    char w = 'a';
    char *array[SIZE];
    array[0] = &w;
    std::cout << *array << std::endl;
    system("PAUSE");

    return(0);
}

程序的输出是：a╠╠╠╠┴Kôè∞≈5«,┌。

Char 是一个字节长，所以输出应该是：a

或者它输出垃圾是因为 x86 的指针大小是 4 个字节（对于 int、double、float、char）而所有垃圾都是这 3 个字节？

【问题讨论】：

你为什么不只使用字符串？
Why is address of char data not displayed?的可能重复
@PasserBy 不，那是关于不期望打印 C 字符串。 Tracy 确实预料到了这一点，但没有提供有效的 C 字符串（因为它指向未使用 1 初始化的内存，并溢出到不允许访问的不相关内存中）。
你为什么要跟我说话？为什么不阅读其他人给出的非常明确的答案？ cout 想要一个以NUL 结尾的字符串，而您在内存的数据区域中给它一个从未声明为此类字符串的位置。没有什么可推理的；你只是做错了。
操作系统与它无关。语言定义了当你传递一个有效参数时必须发生的事情，而你没有这样做（所以代码被破坏了，发生的事情非常无趣）

标签： c++ string pointers character

【解决方案1】：

char *array[SIZE];

您正在声明一个 char 指针数组，该数组的每个元素都是一个 char*，那么

char[0] = &w;

您将第 0 个指针分配给变量 w 的地址。

std::cout<<*array<<std::endl;

与

相同

std::cout<<array[0]<<std::endl;

您正在尝试打印第 0 个指针，该指针设置为非空终止字符串，当您从内存中读取随机内容时，任何事情都可能发生。

【讨论】：

所以 *array 并不意味着“取消引用第一个元素”？ Spec 说数组被隐式转换为指向数组第一个元素的指针。您说我正在尝试输出地址，但实际上我取消了对地址的引用。还是我弄错了？我正在取消引用指向指针的指针，所以我需要做 **array？
@Tracy - 是的，因为第一个元素也是一个指针，你必须取消引用 array 两次才能到达字符。

【解决方案2】：

这与指针大小或内置类型的大小无关。

代码将字符的地址存储在array[0] 中，然后将该地址发送到std::cout。当您将char* 插入std::cout 时，插入器假定指针指向一个以空结尾的字符数组。这里没有 nul 终止符，所以它会继续写东西直到它达到零。形式上，行为是未定义的。

使用char* array = &w; std::cout << array << '\n';，您会得到同样的结果，而且更清楚。或者，更简单，std::cout << &w << '\n';。

要写入字符的值，请使用std::cout << w << '\n';，或者，如果您需要使用该数组，请写出数组开头的字符。那是array[0][0]，或者，如果你喜欢直接取消引用，**array。

【讨论】：

【解决方案3】：

Char 是一个字节长，所以输出应该是：a

那个长度的“一个字节”没有存储在你编译的程序的任何地方。

指向一个字节的指针，如char *，与指向许多字节的指针没有什么不同。指针不知道。

当您向std::cout 发送字符指针 时，该流被设计为输出连续字符，直到遇到空字符。这就是确定应该输出多少个字符的方式。指针不知道，所以指向的数据应该标记它的结束。

【讨论】：

由MSVC编译器确定char是一个字节。
sizeof(char) 是 1 个字节。这与 C 风格的 NUL 终止字符串的长度无关。
@Tracy 字节在您的示例中无关紧要。
在我的示例中，我有长度为 2 的数组。我正在尝试打印第一个元素而不是整个数组。该数组是一个字符指针数组，其中每个指针都可以指向每一个。就我而言，它指向值为“w”的字符。我试图通过打印 *array 来打印 w，这是我拥有的任何数组大小的第一个元素。如果我打印了整个数组，但它只有一个字符，我会理解。
@Tracy -- 您在示例中设置的字节无关紧要。当std::cout 被赋予char * 时，它将输出字符直到达到空字符。你在哪里设置了一个空字节，以便输出在你的单个字符上终止？

【解决方案4】：

表达式中使用的数组（极少数例外）被转换为指向其第一个元素的指针。

来自 C++ 标准（4.2 数组到指针的转换）

1 类型为“N T 数组”或“未知数组”的左值或右值 T 的边界”可以转换为“指向 T 的指针”类型的纯右值。这 result 是指向数组第一个元素的指针。

所以在这个声明中

std::cout << *array << std::endl;

子表达式array 的类型为char **，因为数组的元素的类型为char *。

因此，表达式*array 的类型为char *。并且您正试图输出一个由指针*array 指向的字符串，该字符串不是以零结尾的。所以程序有未定义的行为。它输出字符'a' 之后的所有字符，直到在内存中遇到零字符。

你需要写

std::cout << **array << std::endl;

只输出一个字符。

这是一个演示程序

#include <iostream>

int main() 
{
    const size_t SIZE = 2;
    char w = 'a';
    char *array[SIZE];
    array[0] = &w;

    std::cout << **array << std::endl;  

    return 0;
}

它的输出是

此声明

std::cout << *array << std::endl;

如果在你的对象中的字符“a”之后会有一个零字符，即如果语句将处理字符串，则可以正常工作。

例如

#include <iostream>

int main() 
{
    const size_t SIZE = 2;
    char w[] = { 'a', '\0' };
    char *array[SIZE];
    array[0] = &w[0];

    std::cout << *array << std::endl;   

    return 0;
}

程序输出和上面的shwon一样。

【讨论】：