指针算术和签名/无符号转换！

Question

包含指针算术，是否会自动转换为有符号变量的整数？ 如果是，为什么？

假设我这样做

int *pointer; 
int *pointerdiff;
unsigned int uiVal = -1;

pointerdiff = pointer + uiVal // Pointer will contain valid address here.

其中指针是指向int的指针，uiVal初始化为-1，然后我发现指针中的地址减少了4.为什么这里没有考虑无符号值-1？

Answer 1

看起来你的指针溢出了。

我们来做一些数学。 假设您使用的是32位计算机，并且指针初始化为0x 12 34 56 78 。 然后我们将unsigned int变量初始化为-1 ，即0x FF FF FF FF 。 因为它是无符号整数，所以-1溢出，实际上代表4 294 967 295 。

你的指针是一个整数（ int* ），所以每个增量实际上都是通过sizeof int递增地址，在标准的x86机器上是4。 所以我们实际上添加了0x 03 FF FF FF FC （这是0x FF FF FF FF * 4 ）。

现在让我们将两者加在一起。

  0x 00 12 34 56 78
+ 0x 03 FF FF FF FC
-------------------
  0x 04 12 34 56 74

当然，这会溢出，因为我们现在有一个40位的值，一个指针是32位，只能容纳那么多信息。 因此我们在开始时失去04 。 这导致0x 12 34 56 74 ，其为0x 12 34 56 78 - 4 。

Answer 2

是的，整数操作数被提升。 但这并不重要。 如果它是无符号类型，则uiVal不能为-1 。 可能你做到了

unsigned int uiVal = -1;
pointer + uiVal ...

但那样做也会如此

pointer + UINT_MAX ...

如果指针可以容纳的地址范围无法应对此添加，则可能会导致未定义的行为。 该标准以5.7/4

出于这些运算符的目的，指向非阵列对象的指针与指向长度为1的数组的第一个元素的指针的行为相同，其中对象的类型为其元素类型。

当向指针添加或从指针中减去具有整数类型的表达式时，结果具有指针操作数的类型。 如果指针操作数指向数组对象的元素，并且数组足够大，[...]。 如果指针操作数和结果都指向同一个数组对象的元素，或者指向数组对象的最后一个元素，则评估不应产生溢出; 否则 ，行为未定义。

也就是说，如果结果指针不在同一个数组中或者在结尾之后，或者如果它通过溢出而这样做，则行为是未定义的。

Answer 3

我认为右操作数被转换为ptrdiff_t类型，这似乎是签名的。