C数组：在偏移处设置元素答案

【问题标题】：C array: setting element at offsetC数组：在偏移处设置元素
【发布时间】：2016-11-13 21:06:24
【问题描述】：

我有一个二维数组声明为

static bool array[ROW][COL];

对于一个特定的函数，我想使用字节偏移量来设置一些元素，而不是使用索引，因为这个数组中的布尔值几乎可以保证每个都是 1 个字节。

loff_t *offset = 0;

所以我尝试以下行。

array + *offset = false;

但是，它编译时会出现警告“需要左值作为赋值的左操作数”。这个实现有什么问题，如何根据字节偏移设置数组的元素？

【问题讨论】：

旁注：是什么让你如此确定“这个数组中的布尔值几乎保证每个都是 1 个字节”？顺便说一句，它们要么是 1 个字节，要么不是；在这种情况下，“几乎有保证”似乎有点不切实际。
除非底层架构有位寄存器，否则bool （几乎）总是int 的大小。
这一行：loff_t *offset = 0; 与loff_t *offset = NULL; 相同 C 语言不允许添加两个指针建议：int offset = 0; array + offset = false;，第二个语句与：array[0][offset] = false; 相同

【解决方案1】：

您可以手动计算特定偏移量的索引，而不是直接通过乱用指针来指定字节偏移量，同时试图避免未定义的行为：

array[offset / COL][offset % COL] = ...

上述方法仅在sizeof (bool) == sizeof (char) 时有效。

如果你的程序已经做了这样的假设，你应该添加以下内容：

static_assert(sizeof (bool) == sizeof (char), "sizeof bool != sizeof char");

如果不是，您应该使用不同的（基于指针的）方法。

【讨论】：

这是个好主意。你可以通过COL划分和修改来获得两个索引？
这取决于 OP 需要什么。如果任务专门调用 fo byte offset，那么不会。这种方法是：1. 对原始意图的主要混淆，2. 根本不是字节偏移访问。这种方法执行布尔偏移访问，而不是字节偏移访问。
我想知道什么编译器能够将它编译为一个简单的加法，如果offset（或COL）具有无符号类型，这将是等效的。

【解决方案2】：

您可以在二维数组中使用偏移量，就好像它是一维数组一样，但它并不完全正确，因为您的索引超出了子数组边界：

*(array[0] + *offset) = false;         // not strictly correct

对于这种语法，offset 必须包含许多 bool 类型，计算如下：

*offset = &array[row][col] - array[0];

或等效：*offset = &array[row][col] - &array[0][0];

另一种方法是使用字符类型的别名，但bool 可能大于char，所以这也是不正确的：

*((char*)array + *offset) = false;  // potentially incorrect

为了处理bool大于char的情况，我们可以使用：

*(bool *)((char*)array + *offset) = false;  // quite ugly

offset 应该这样计算：

*offset = (char*)&array[row][col] - (char*)array;

【讨论】：

@2501：是的，未定义的行为。 *((char*)array[0] + *offset) = false; 会被定义和正确吗？
不，因为 bool 可能不是单个字节。严格阅读标准，它也可能超出范围。
虽然它会起作用，但在转换为 char * 之前为什么要执行 array[0] 并不完全清楚。完全没有必要这样做[0]。
@AnT：确实不需要[0]，但我确实喜欢在应用强制转换时保持相同级别的间接性：array[0] 衰减为bool *。跨度>
@chqrlie：相同级别的间接？但是array 本身会衰减为bool (*)[COL]。这也是相同级别的间接（即只有一个级别）。 C 中的显式数组类型不会引入额外的间接级别。

【解决方案3】：

设置存储在数组array 中字节偏移量*offset 的bool 值如下所示

*(bool *) ((char *) array + *offset) = true;

当然，您必须承担这种访问所带来的所有风险，因为这样的技术很容易违反严格的别名规则。一个更安全的选择可能是

bool new_value = true;
memcpy((char *) array + *offset, &new_value, sizeof new_value);

【讨论】：