结构上的指针算术

Posted 2023-02-17

【中文标题】结构上的指针算术

【英文标题】：Pointer Arithmetic on structs

【发布时间】：2014-11-11 21:50:28

【问题描述】：

我正在研究一些C代码，当我遇到了以下sn-p：

struct example *example_clone(struct example *ex)
  
    struct example *new_ex;  
    new_ex = ex + 1;    // How does this works ?    
    ....  
    new_ex = some_func(...);  //makes new_ex as struct example
    ....  
  

现在考虑new_ex = ex + 1; new_ex 是在内存中的 ex 之后吗？ 如果内存中ex 之后存在其他对象怎么办。换了吗？

【问题讨论】：

使用指针算法，+1 表示 + sizeof(struct example)。

如果输入指针ex指向一个结构体数组，那么ex+1指向数组中的下一个结构体。但是如果ex 指向一个单独的结构，那么ex+1 就不会指向任何有用的东西。

new_ex = ex + 1; 表示new_ex = &ex[1];

【参考方案1】：

该函数应使用struct example 对象的数组来调用。

例如：

struct example bla[2] =  /* initializers */ ;

example_clone(bla);  // OK, bla[1] will be overwritten

这没关系，因为ex + 1 指向一个现有对象。

但是传递一个指向对象而不是数组元素的指针是不行的：

struct example blo =  /* initializers */ ;

example_clone(&blo);  // Not OK, the object at &blo + 1 will be overwritten

这不行，因为ex + 1 不指向现有对象。函数执行将调用未定义的行为。

【参考方案2】：

将1 添加到指针意味着指向下一个元素`。请记住，指针指向特定类型的对象（它们不仅仅是编号的内存位置）。

例如，如果您指向停车场中的第一辆车，那么 +1 表示您指向第二辆车。

如果那里实际上没有其他对象，那很好，C 有一种特殊情况，您可以将一个指向现有对象的末尾。但是如果你再次+1 会导致未定义的行为。

如果您尝试读取该指针并且那里没有对象，则会导致未定义的行为。只要您正在写入分配给您的内存，您就可以通过指针写入。

【参考方案3】：

new_ex 是否在内存中的 ex 之后？

是的。它指向刚刚超过ex 结尾的内存地址。

如果内存中的 ex 之后存在其他对象怎么办。换了吗？

会发生两件事中的一件。首先，它可以覆盖那里的对象。其次，如果该内存不可用，它可能会出现段错误。出于这个原因，我认为这个功能很危险。我将手动内联此代码，以便您可以验证 ex + 1 的内容/存在。