为什么第二个 printf 打印 0答案

【问题标题】：Why does second printf print 0为什么第二个 printf 打印 0
【发布时间】：2013-10-29 11:53:46
【问题描述】：

#include<stdio.h>
int main()
{
    char arr[] = "somestring";
    char *ptr1 = arr;
    char *ptr2 = ptr1 + 3;
    printf("ptr2 - ptr1 = %ld\n", ptr2 - ptr1);
    printf("(int*)ptr2 - (int*) ptr1 = %ld",  (int*)ptr2 - (int*)ptr1);
    return 0;
}

我明白了

 ptr2 - ptr1

给出 3 但无法弄清楚为什么第二个 printf 打印 0。

【问题讨论】：

提问是否投反对票？
@Jerry ，我没有。这是我参加的一些 C 测验。我弄错了。
尝试调试并检查值（观看）
@lan 根据指针数学当你添加1 然后结果将指向相同类型的下一个位置假设arr == 12 然后ptr1 == 12 然后ptr1 + 3 == 15 等等ptr2 == 15。现在 ptr1 == 12 在添加 + 然后 (int*)ptr1 + 1 = 16 为 sizeof (int*) == 4 的系统之前添加 int*。
这是未定义的行为（UB）吗？取消引用 (int*)ptr1 将是，因为它没有正确对齐（取决于平台）。但也许连减法本身也是 UB 的指针对齐不正确？

标签： c pointers output

【解决方案1】：

这是因为当你减去两个指针时，你得到的指针之间的距离是元素个数，而不是字节数。

(char*)ptr2-(char*)ptr1  // distance is 3*sizeof(char), ie 3
(int*)ptr2-(int*)ptr1  // distance is 0.75*sizeof(int), rounded to 0

编辑：我说演员强制指针对齐是错误的

【讨论】：

Sizeof int* 在我的机器上是 8 字节。然而 ptr2=ptr1+5 给出 1。所以我假设即使大小为 8 字节，它也可以在 4 字节边界上对齐。我说的对吗？
@IanMcGrath sizeof(int) 是 4，而不是 sizeof(int*)
@BenoitBlanchon，现在说得通了。谢谢。
对不起，我走得太快了。

【解决方案2】：

如果要检查地址之间的距离，不要使用(int *) 或(void *)，ptrdiff_t 是一种能够表示任何有效指针减法运算结果的类型。

#include <stdio.h>
#include <stddef.h>

int main(void)
{
    char arr[] = "somestring";
    char *ptr1 = arr;
    char *ptr2 = ptr1 + 3;
    ptrdiff_t diff = ptr2 - ptr1;

    printf ("ptr2 - ptr1 = %td\n", diff);
    return 0;
}

编辑：正如@chux 所指出的，use "%td" character for ptrdiff_t。

【讨论】：

不知道。有一个 +1，我接受了 Benoit Blanchon 的回复，因为它解释了为什么它是 0。知道你提到的内容仍然很有用。
根据 C11dr 6.5.6 9，区别在于类型 ptrdiff_t。因此，将差异转换为 (ptrdiff_t) 类型不会改变任何内容。对于printf() 这种类型，应该使用t 修饰符，如printf ("%td\n", ptr2 - ptr1)。

【解决方案3】：

使用int* 投射char 指针会使其与4 字节对齐（这里考虑到int 是4 字节）。虽然 ptr1 和 ptr2 相距 3 个字节，但将它们转换为 int* 会产生相同的地址 - 因此是结果。

【讨论】：

【解决方案4】：

这是因为sizeof(int) == 4

每个字符占用 1 个字节。您的字符数组在内存中如下所示：

[s][o][m][e][s][t][r][i][n][g][0]

当你有一个 int 数组时，每个 int 占用四个字节。存储 '1' 和 '2' 在概念上看起来更像这样：

[0][0][0][1][0][0][0][2]

因此，整数必须与 4 字节边界对齐。您的编译器将地址别名为最低整数边界。您会注意到，如果您使用 4 而不是 3，这将按预期工作。

您必须执行减法才能做到这一点的原因（只是将转换后的指针传递给 printf 不会这样做）是因为printf 不是严格类型的，即%ld 格式不包含参数是一个int指针的信息。

【讨论】：