我正在阅读 C 标准中的以下内容：
（6.5.6 加法运算符）
9 当两个指针相减时，都应该指向 相同的数组对象，或超过数组的最后一个元素 目的;结果是两者下标的差 数组元素。
现在我想知道什么被认为是“数组对象”。更具体地说，我想知道以下愚蠢的例子是否合法？分配的内存块是否被视为一个“数组对象”？
uint8_t *data = malloc(255);
uint8_t *end = data + 255;
ptrdiff_t size = end - data;
【问题讨论】：
标签： c pointers language-lawyer pointer-arithmetic
我在标准中找不到任何内容来准确定义“数组对象”的组成部分，但查看 C11 标准草案 7.22.3 中的内存分配函数，我确实发现了这一点：
连续调用分配的存储的顺序和连续性 aligned_alloc、calloc、malloc 和 realloc 功能未指定。这 如果分配成功，则返回的指针经过适当对齐，以便可以分配给 指向具有基本对齐要求的任何类型对象的指针，然后 使用 访问分配的空间中的此类对象或此类对象数组（直到空间 被显式释放）。
它并不像人们想要的那样明确，但它确实表明从这些函数返回的内存可以用作数组，因此应该适用指针运算规则。
【讨论】：
出于非语言律师的目的，是的。
出于语言律师的目的，我认为 uint8_t 不能保证算术运算，但它是字符类型（char、unsigned char 或 signed char）。
根据 C 2018 7.22.3.4 2 和 3，如果 malloc 不返回空指针，则返回值指向为请求大小的对象分配的空间。根据 3.15 1，对象是“执行环境中的数据存储区域，其内容可以表示值”。 malloc提供的空间是执行环境中的数据存储区域，其内容可以表示值，即使它们还没有。
如果我们将malloc 的结果分配给指向字符类型的指针，6.3.2.3 7 将适用：“……当指向对象的指针转换为指向字符类型的指针时，结果指向对象的最低寻址字节。结果的连续增量，直到对象的大小，产生指向对象剩余字节的指针。”虽然没有明确说明，但这被理解为可以将对象视为字符类型的数组，这是 C 标准的其他部分所要求的，例如 6.5 6（“如果将值复制到没有声明类型……作为字符类型的数组，……）。
因此，指针算术运算是针对此对象上的char *、unsigned char * 或signed char * 类型的指针定义的。
而uint8_t，如果它由<stdint.h> 定义，则必须具有与unsigned char 大致相同的属性（两者都是纯二进制，uint8_t 不能大于unsigned char，因为unsigned char 必须支持值 255，并且uint8_t 不能小于unsigned char，因为根据定义，字符类型是对象大小的基本单位），不需要相同的类型。它可以是扩展的整数类型，如 6.2.5 4 所允许的那样，因此可能不在关于将指针转换为字符类型的规则中。
【讨论】：
int *ip = malloc(255 * sizeof(int)); 会是指向数组的指针吗？ （或uint32_t。）如果我使用malloc 为一些结构类型的对象分配存储空间，它还会被视为数组吗？
int *，情况就不太清楚了。该标准特别对待字符指针，允许我们将分配的对象（存储区域）视为字节数组，即使尚未写入任何内容。但是，对于其他类型，它有关于“有效类型”的规范，解释起来很麻烦。出于实际目的，此指针算术有效。出于语言律师的目的，其他人可以回答，否则我将不得不再次研究。
uint8_t 更改为 unsigned char —— 更改将纯粹是语义上的。但是，如果您必须保证某些深奥的假设机器符合最严格的标准，那么请考虑更改。 （@EricPostpischil - 另一个很好的答案...）
我认为标准中的相关引用来自第 7.22.3 节，“内存管理功能”，第 1 段：
如果分配成功，则返回的指针经过适当对齐，以便可以分配给 指向具有基本对齐要求的任何类型对象的指针，然后使用 在分配的空间中访问这样的对象或这样的对象的数组（直到空间 被显式释放）。
（强调我的。）
所以malloc返回的内存是一个数组，你自己计算指针差是合法的。
【讨论】：
按照标准：
当两个指针相减时，两个指针都指向 相同的数组对象，或数组对象的最后一个元素。
[C17 § 6.5.6]
否则行为未定义。标准很明确。由于malloc 返回的值可以分配给指向“任何类型的对象”的指针，然后用于访问“此类对象的数组”[C17 § 7.22.3]，因此适用上述规则。
【讨论】：