C 字符串中的 %d 指针到整数的转换？

Question

通过查看此代码示例：

/* strrchr example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main ()
{
  char str[] = "This is a sample string";
  char * pch;
  pch=strrchr(str,'s');
  printf ("Last occurence of 's' found at %d \n",pch-str+1);
  printf("pch number: %d \n str number: %d", pch, str);
  return 0;
}

输出如下：

Last occurence of 's' found at 18 
pch number: -8575 
str number: -8592

我不明白，pch 和 str 有什么数字，printf() 中的 %d 下似乎有什么转换。这是否类似于内存单元的编号，指向第一个字符的指针所在的位置（在str 的情况下）？如果是这样，为什么str 比pch 大？它应该代表指向第一个字符串字符的指针，不是吗？最后，为什么我们在pch-str+1 中需要+1？

补充：这不是我的代码（第二个printf() 除外）。我在cplusplus.com 上找到它，正在寻找strrchr() 参考。

Answer 1

pch 和 str 是指针。它们包含您的字符串内存中的地址和最后一个 s 字符。 （这就是为什么它们相差 18）

您没有正确打印它们，因此您没有看到完整的地址。执行 %p 而不是 %d （告诉编译器这些是指针）

pch - str + 1 有效，因为您可以添加和减去地址。它们只是非常大的数字，但是当您减去它们时，您可以得到小数字（100001 - 100000 = 1）。编译器知道它们是指针，所以“做正确的事”。为什么没有 printf '做正确的事情'？，因为 printf 的工作方式是在程序运行时使用 %d，编译器不知道发生了什么。实际上那是个谎言，大多数现代编译器都知道 printf 的行为，并且会查看格式字符串以查看其是否正常。如果您正确设置编译器选项，它将警告您对指针执行 %d

Answer 2

str 和 pch 不单独存储值；它们指向内存中的某个地方，因此它们的值实际上是它们指向的内存中的地址。

在计算机科学中，指针是一种编程语言对象，其值使用其地址引用（或“指向”）存储在计算机内存中其他位置的另一个值。指针引用一个位置在内存中，获取存储在该位置的值称为取消引用指针。打个比方，一本书的索引中的页码可以被认为是指向相应页面的指针；取消引用此类指针将通过翻转到具有给定页码的页面来完成。

Wikipedia

结果绝对自然：要对此进行测试，您必须了解 2 的补码是如何工作的：让我们以 wikipedia 提供的这个示例为例：

Binary Unsigned 2's complement
011     3       3 
010     2       2 
001     1       1 
000     0       0 
111     7       -1 
110     6       -2 
101     5       -3 
100     4       -4 

我想通过这个告诉你，最大的无符号二进制值被映射到 2 的补码中的最大负值。

要解决此问题，请按如下方式更改您的程序：

/* strrchr example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main ()
{
  char str[] = "This is a sample string";
  char * pch;
  pch=strrchr(str,'s');
  printf ("Last occurence of 's' found at %ld \n",pch-str+1);
  printf("pch number: %ld \n str number: %ld", pch, str);
  return 0;
}

您需要做的唯一更改是将%d 更改为%ld，因此程序将打印long int 值而不是int 值。

当我测试这段代码时，我得到：

Last occurence of 's' found at 18 
pch number: 140735717807905 
str number: 140735717807888

但是，最典型和最正确的打印指针的方法是使用 %p。

/* strrchr example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main ()
{
  char str[] = "This is a sample string";
  char * pch;
  pch=strrchr(str,'s');
  printf ("Last occurence of 's' found at %p \n",pch-str+1);
  printf("pch number: %p \n str number: %p", pch, str);
  return 0;
}

哪些打印：

Last occurence of 's' found at 0x12 
pch number: 0x7fffdcf2b3f1 
str number: 0x7fffdcf2b3e0

回答你的最后一个问题：

最后，为什么我们在 pch-str+1 中需要 +1？

让我们看一个例子：

strings
1-----7 

所以我们假设 pch 等于 7 并且 str 等于 1。pch - str 将产生 6 作为结果，所以我们需要增加该值以显示最后一个 s 的位置。

Answer 3

您的代码会导致未定义的行为。 printf 函数不是“魔术”：它不知道您传入的参数类型是什么。您有责任提供正确的格式说明符，然后 printf 函数将知道在哪里在内存中查看以及读取多少字节以获得该格式的值。

如果你做了不匹配，那么任何事情都可能发生，函数读取错误的区域，你得到的垃圾可能与你传入的值完全无关（或者其他任何事情也可能发生）。

在您的代码中，匹配格式说明符将是："%td" 对应 pch - str + 1，"%s" 对应 pch，"%s" 对应 str。虽然我不清楚您希望在第二行打印什么。

Answer 4

pch 是字符串中最后一个s 的地址。 str 是字符串开头的地址。 pch-str是str和pch之间的字节数，也就是s在字符串中的位置。您添加 1 是因为您希望结果是从 1 开始的，就像正常人认为的那样，而不是像计算机认为的那样从 0 开始（所以如果 s 是第一个字符，它将显示 found at 1，而不是 @ 987654331@).

正如其他人所说，打印pch 和str 时得到奇怪值的原因是因为您使用了错误的printf 格式运算符。您应该使用%p 来打印指针。

Answer 5

“这是否类似于内存单元的编号，指向第一个字符的指针所在的位置（在 str 的情况下）？如果是这样，为什么 str 比 pch 大？” --> 就像问为什么你的家庭地址比你朋友的家庭地址大，即使你住在同一条街上。有简单的地址。

pch - str + 1 中的 +1 可能是因为作者喜欢从 1 开始计算字符串中的位置。在 C 中从 0 开始更习惯用语，因此：pch - str。

使用匹配的修饰符/说明符。

char str[] = "This is a sample string";
char * pch;
pch = strrchr(str,'s');

// pointer subtraction results in type `ptrdiff_t`.  Use `t`
printf("Last occurrence of 's' found at %td \n", pch - str);

// Use p and add cast to `void *`
printf("pch number: %p \n str number: %p", (void *) pch, (void *) str);