C 指针与数组的混淆

我们有

我想知道下面两段代码是怎么做的

 int a[5]={10, 20, 30, 40, 50};

如果我们有

 int *ptr = (int *)(&a+1);
 int *t = (int *)(&a -1);

---

结果应该是什么？

让我们一件一件地看一看

&a

表示a的地址。因此，它得到整数10的地址。

&a+1

是从该点开始的下一个指针。所以它是存储在内存中变量

a

之后的东西。坏主意。

&a-1

是在

a

之前存储在内存中的东西。又是一个坏主意

*（a+1）

是由a加上一个整数指向的位置处的东西。那将是

a[1]

或20。

*（ptr-1）

是

a

，因为

ptr

是

&a+1

，所以

ptr-1

是

&a

。它是

a

的指针值。将其打印为

%d

是一个错误。如果你说

**（ptr-1）

，你会从

printf

中得到一个更有意义的

10

---

*（t+1）

也是

a

，如上所述，但加号和减号是切换的。

所有问题都来自

&a

的使用，它是指向“五个整数的数组”的指针，因此指针算法（当您考虑地址时）会按

大小（a）

（例如，如果

int

是4个字节，并且编译器不需要为对齐目的而进行填充，则可能是20个字节——这是合理的假设，当然远不能确定

那么，在

 printf("%d  %d  %d \n", *(a+1), *(ptr-1), *(t+1));

ptr

是指向内存地址“sizeof（a）大于地址a”处int的指针，

t

类似地指向“sizeof（a）小于地址a”处int的指针。因此…：

int *ptr = (int *)(&a+1);
int *t = (int *)(&a -1);

---

结果应该是什么

很可能是分段冲突，否则

20

后跟两个完全任意的整数值。由于

ptr

和

t

是指向

int

的指针，因此它们的

-1

和

+1

的地址算术缩放不会对

&a

进行补偿（内存地址的缩放是通过

sizeof（int）

，而不是

sizeof（a）

！），因此

ptr-1

和

t+1

指向（所谓的；-）

int

分别是

a

结束后的一些

int

和

a

开始前的一些

int

）

无法知道在这些任意地址上是否存在允许进程寻址的内存（因此可能存在分段冲突），如果存在任何可访问内存，则其“视为

int

”的内容可能是什么

Edit：@caf指出，

ptr-1

不是无效的——它正确地指向

a

的最后一个元素；因此输出（除非存在分段错误，@NullUserException认为不太可能，但在这一点上我们不同意；-）将以第三个“任意”之前的

2050

开始垃圾。点是，根据C标准，可以有效地计算（尽管不使用）数组的指针“仅过一个端点，并且数组的大小必须正好是该数组的长度乘以其元素的大小（如果需要，可以对元素的类型进行填充，如果需要，可以在元素自身的大小中显示，但不能对整个数组进行填充）。微妙但重要；-）。

“结果应该是什么？”

下次您想知道像这样的小代码段应该做什么时，请查看以下内容：

我得到的结果是：

2050134520820

编辑：

当您运行一个程序时，看到这样的输出，您会发现自己在问：“那个值是从哪里来的？”您可能遇到了未定义的行为

---

在这种情况下，第三个值并不指向您可能认为它会指向的位置。它读取未初始化的内存（很可能）、进程空间中的代码所拥有的内存，但在您的程序（加载的库或C运行时）之外的内存，或者与此程序无关的内存（不太可能，因为内存受保护）。

因为

a

的类型是array-of-5-

int

s，这意味着

&a

的类型是指向-array-of-5-

int

s的指针

当你从一个指针上加上或减去1时，你要求它指向内存中该类型的下一个或上一个对象。因此

&a+1

正在创建一个指向内存中

a

之后的数组-5-

int

的指针（该数组不存在），并且

&a-1

正在创建一个指针，指向内存中

a

之前的数组-5-

int

（该数组也不存在）。在内存中，它看起来是这样的（其中每个单元格代表一个

int

）：

当在表达式

*（a+1）

中使用

a

时，它被转换为指向其第一个元素的指针，因此指向

int

的指针指向

10

值。向其中添加一个，然后使指向下一个

int

-

a+1

的指针指向

20

值。

*（a+1）

然后获取该值，因此打印的第一个数字是20

由于

ptr

也是指向-

int

的指针，这意味着

ptr-1

在

ptr

之前创建一个指向int的指针，在这种情况下，它将指向50。因此打印的第二个数字是50

类似地，

t+1

在

t

之后立即创建一个指向

int

的指针-在这种情况下，它是上图中的第二个

？

。这是一个未初始化的值-它可能打印任何内容，甚至导致程序崩溃

Address:    &a-1                      &a                      &a+1
Contents:  | ?  | ?  | ?  | ?  | ?  | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | ?  | ?  | ?  | ?  | ?  |

---

当您尝试时，您的程序说了什么？这是一个测试问题，并不是假设在计算机上运行就能回答的

Address:    &a-1                      &a                      &a+1
Contents:  | ?  | ?  | ?  | ?  | ?  | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | ?  | ?  | ?  | ?  | ?  |

Address:    &a-1                      &a                       &a+1
            t    t+1                  a   a+1            ptr-1 ptr
Contents:  | ?  | ?  | ?  | ?  | ?  | 10 | 20 | 30 | 40 | 50  | ?  | ?  | ?  | ?  | ?  |