指针减去数组和变量中的指针

Posted 2023-02-21

【中文标题】指针减去数组和变量中的指针

【英文标题】：pointer minus pointer in array and variable

【发布时间】：2020-12-19 16:02:24

【问题描述】：

谁能帮我解决这个问题。 我认为指针是一个保存变量地址的对象。所以当我减去一个指向指针的指针时。它得到这个结果。

int a = 2;
int b = 7;
int* c = &a;
int* d = &b;
int e = c - d; // = 3


int array[] =  1, 2, 6, 4, 7, 8, 5, 3 ;
int* f = &array[0];
int* g = &array[8];
int h = g - f; // = 8 

【问题讨论】：

不清楚你在问什么。你做了一个观察，但你没有问一个问题。结果有什么让你吃惊的地方？您的预期是什么，这与您观察到的有何不同？

请注意，int e = c - d; 是不允许的。您只能减去指向同一数组中元素的指针。

我想知道这是怎么发生的。 @FrançoisAndrieux 我跑了，它奏效了。

这是未定义的行为。这意味着编译器不需要产生错误，任何事情都可能发生。当我尝试时，我得到e == -1;。任何结果都是可能的，包括崩溃或根本没有结果。对于h，结果始终为 8，因为这是减去 array 中元素索引的结果。

注意&array[8]是否允许是一个灰色区域，因为最后一个元素是array[7]但是你可以得到一个指向one-past-the-end的指针，只要它没有被评估。

【参考方案1】：

在您的第一个示例中，减去独立指针是没有意义的。考虑到你的例子：

int a = 2;
int b = 7;
int* c = &a;
int* d = &b;
int e = c - d; // Nonsense

如果您尝试使用指针执行“2 - 7”操作，那么您首先必须取消对指针的引用（评估指针指向的变量所保存的值）：

int e = (*c) - (*d);

【参考方案2】：

你是对的，指针保存内存中对象的地址。在 C 和 C++ 中，我们可以进行指针运算，这让我们可以相互减去指针等等。减去指针为我们提供了内存中两个地址之间的距离。距离的单位由指针类型决定。这意味着减去两个int*s 将为您提供多少ints 是您的地址分开。在您的情况下，变量e 将是a 存储在内存中的位置与b 存储在内存中的位置之间的距离。运行你的代码我得到了e=1。我期望这是因为a 和b 是在彼此之后定义的，因此预计它们将占据堆栈上的两个相邻空间，但我猜这是编译器决定的。 另一方面，根据定义，所有元素一个接一个地存储，因此任何数组的第一个和第八个元素之间的距离总是8。也看看下面的代码：

int a = 2;
int b = 7;
int* c = &a;
int* d = &b;
int e = d - c; // e=1
//the unit of measurement for pointer subtraction is the type of the pointer
//therefore although first byte of b is stored 4 bytes (sizeof(int)) after the
//first byte of a, we get '1' as the distance. but we cast the pointer to another type
//say char, we get distance based on that type
int f= (char*)d-(char*)c;//f=4 or e*4 since sizeof(int)=4*sizeof(char) (on this particular environment)

【讨论】：

问题标记为 C++，d - c 是该语言中的未定义行为。也许它在C中是允许的，我不确定。没有正确、不正确或预期的结果。

@FrançoisAndrieux — 也不允许 I C。

C 或 C++ 中没有任何内容要求 a 和 b 彼此相邻，也不需要按照它们的声明顺序分配。这个答案描述了常见的行为，但这不是你可以指望的。使用我以前使用的另一个编译器，区别应该是-1。