递增指向数组的指针

Question

我在HSW上遇到了这个程序：

int *p;
int i;

p = (int *)malloc(sizeof(int[10]));
for (i=0; i<10; i++)
    *(p+i) = 0;
free(p);

我不完全了解循环。 假设内存是字节可寻址的，并且每个整数占用4字节的内存，并且说我们将40字节的内存分配给指针p从地址0到39 。
现在，据我了解，指针p最初包含值0 ，即第一个内存位置的地址。 在循环中，将位移添加到指针以访问后续整数。

我不明白如何使用仅0 to 9的位移值来访问uptil 39的内存地址。 我检查发现指针以4的倍数递增。这是怎么发生的？ 我猜这是因为整数类型的指针，并且每个指针应该按其数据类型的大小递增。 这是真的？

但是，如果我实际上想使用整数指针指向内存位置2，该怎么办？ 因此，我这样做： p = 2 。 然后，当我尝试取消引用该指针时，是否应该期望出现分段错误？

Answer 1

由于具有类型化的指针，因此在对其执行通用操作（加法或减法）时，它会自动调整类型的对齐方式。 在这里，由于在您的计算机上sizeof (int)为4 ，所以p + i将得出地址p + sizeof (int) * i ，或者您的情况为p + 4*i 。

而且您似乎误解了语句*(p+i) = 0 。 该语句等效于p[i] = 0 。 显然，您的malloc()调用不会返回0 ，除非它无法实际分配您要求的内存。

然后，我假设您的最后一个问题的意思是“如果我将malloc分配的地址正好移位了两个字节，将会发生什么？”。

答案取决于您下一步要做什么以及系统的字节顺序。 例如：

/*
 * Suppose our pointer p is well declared
 * And points towards a zeroed 40 bytes area.
 * (here, I assume sizeof (int) = 4)
 */

int *p1 = (int *)((char *)p + 2);
*p1 = 0x01020304;
printf("p[0] = %x, p[1] = %x.\n", p[0], p[1]);

将输出

p [0] = 102，p [1] = 3040000。

在大端序系统上，以及

p [0] = 3040000，p [1] = 102

在小端系统上。

编辑 ：要回答您的评论，如果您尝试取消引用随机分配的指针，则可能会发生以下情况：

• 您很幸运：您键入的地址对应于已为程序分配的存储区。 因此，它是有效的虚拟地址。 您不会遇到段错误，但是如果您对其进行修改，则它可能会破坏程序的行为（并且肯定会...）
• 幸运的是：地址无效，您将得到一个很好的段错误，阻止您的程序完全搞砸。

Answer 2

现在，据我了解，指针p最初包含值0

不，在malloc成功返回的情况下，指针p不会保持值0 。

在声明时，指针未初始化，并且很可能持有垃圾值。 将其分配给malloc返回的指针后，该指针将指向动态分配的内存区域，分配器将其视为未占用的区域。

我无法理解如何使用仅0到9的位移值访问直到39的内存地址

实际位移值为0, 4, 8, 12 ... 36 。 因为指针p具有类型，在这种情况下为int * ，这表明在您的情况4 ，指针算术中应用的偏移量为sizeof(int) 。 换句话说，位移乘数始终基于指针所指向类型的大小。

但是，如果我实际上想使用整数指针指向内存位置2，该怎么办？ 因此，我这样做：p =2。然后，当我尝试取消对该指针的引用时，是否应该期望出现分段错误？

确切的位置2很可能在进程的地址空间中不可用，因为该部分将由操作系统保留，或者将以另一种形式受到保护。 所以从这个意义上讲，是的，您会遇到细分错误。

但是，在无法按大小均分的位置访问数据类型的普遍问题打破了对齐要求。 许多体系结构会坚持在4字节边界上访问int，在这种情况下，您的代码将触发未对齐的内存访问，这在技术上是未定义的行为。

Answer 3

现在，据我了解，指针p最初包含值0

不，它包含数组10中第一个整数的地址。（假设malloc成功。）

在循环中，将位移添加到指针以访问后续整数。

嗯 我不确定您的意思，但这不是代码的作用。

我检查发现指针以4的倍数递增。这是怎么发生的？

指针算术，即在指针上使用+-++-等运算符，足以知道类型。 如果您有一个int指针可以写p ++，则存储在p中的地址将增加sizeof(int)个字节。

但是，如果我实际上想使用整数指针指向内存位置2，该怎么办？ 因此，我这样做：p = 2。

不，不要那样做，这没有任何意义。 它将指针设置为指向内存中的地址0x00000002。

---

代码说明：

int *p; 是指向整数的指针。 通过写*p = something可以更改p指向的内容 。 通过写p = something您可以更改p指向的地址 。

p = (int *)malloc(sizeof(int[10])); 由一个困惑的程序员编写。 将malloc的结果强制转换没有任何意义，您可以在此站点上找到有关该主题的大量信息。

写入sizeof(int[10])与写入10*sizeof(int) 。

*(p+i) = 0; 与写p[i] = 0;完全相同p[i] = 0;

我将修复代码如下：

int *p = malloc(sizeof(int[10]));
if(p == NULL) { /* error handling */ }

for (int i=0; i<10; i++)
{
  p[i] = 0;
}

free(p);

Answer 4

这称为指针算术。 向类型t*的指针添加整数n可使指针移动n * sizeof(t)元素。 因此，如果sizeof(int)是4个字节：

p + 1 (C) == p + 1 * sizeof(int) == p + 1 * 4 == p + 4

然后，更容易为数组建立索引：

*(p+i)是数组p中的p i个整数。

Answer 5

我不知道“内存位置2”是指示例内存地址2还是数组中的第二个值。 如果您的意思是第二个值，那将是内存地址1 。 要获得指向该位置的指针，可以执行int *ptr = &p[1]; 或等效地int *ptr = p + 1; ，则可以使用printf("%d\\n", *ptr);来打印此值printf("%d\\n", *ptr); 。 如果您的意思是内存地址2 （您的示例地址），它将是数组中的第3个值，则您需要p[2]或p + 2 。 请注意，内存地址通常是十六进制的，实际上不会从0开始。它类似于0x092ef000, 0x092ef004, 0x092ef008, . . . 0x092ef000, 0x092ef004, 0x092ef008, . . . 。 所有其他答案都不了解您使用的是内存地址0 . . . 39 0 . . . 39 0 . . . 39作为示例地址。 老实说，我认为您指的是从地址0x00000000开始的物理位置，如果您是，那么其他人说的都是正确的。