我不懂C ++指針算法

Question

我有以下程序，它定義了2個整數和一個指向整數的指針。

#include <stdio.h>

int main() {

    int bla=999;
    int a=42;
    int* pa=&a;

    printf("%d \n", *pa);
    printf("%d \n", pa);

    pa++;
    //*pa=666; //runs (no error), but the console is showing nothing at all

    printf("%d \n", *pa);
    printf("%d \n", pa);

    pa++;
    //*pa=666; //runs and changes the value of *pa to 666;

    printf("%d \n", *pa);
    printf("%d \n", pa);

}

輸出是：

42

2686740

2686744

2686744 //這個值很奇怪，我想

999

2686748

地址對我來說很有意義，但第四個值很奇怪，因為它正是int的地址。 有人可以解釋一下這種行為嗎？

當我評論* pa = 666（第一個外觀）時，控制台什么也沒顯示，所以這里有一些錯誤，但是編譯器沒有顯示錯誤。 也許這是因為我的系統上的int的大小，我有一個64位的Windows-os，所以也許int是64位而不是32？ 並且因為第二次增量后* pa值是999而不是第一次？

我相信，有很多C程序員可以解釋發生了什么:)

Answer 1

int* pa=&a;

pa是指向整數的指針，並且定義了訪問*pa 。

一旦遞增指針，指針指向某個內存（在p之后），這個內存未由您分配或您不知道，因此取消引用它會導致未定義的行為。

pa++;

*pa是UB

編輯：

使用正確的格式說明符打印@haccks指出的指針值%p

Answer 2

您使用錯誤的格式說明符來打印地址。 這將調用未定義的行為，並且一旦調用UB，所有投注都將關閉。 請改用%p 。

printf("%p \n", (void *)pa);  

另一個問題是執行pa++; ，您正在訪問未分配的內存和UB的另一個原因。

Answer 3

輸出並不奇怪，可以預料到：你在main()有三個變量，所有這些變量都存儲在堆棧中，並且它們一個接一個地發生。 其中一個變量是指針本身。 因此，當您取消引用第三行中的指針時，您將獲得指針本身的當前值。

然而，這個輸出是不可預測的，它是未定義的行為：您只能使用指針算法來訪問單個內存對象中的數據，在您的情況下，內存對象只是一個int 。 因此，在第一個pa++之后訪問*pa是非法的，並且允許程序從該點開始執行任何操作。

更具體地說，不能保證哪個其他變量遵循某個變量，它們遵循哪個順序，或者是否存在可訪問的存儲器。 甚至在第一個pa++之后讀取*pa也會導致程序崩潰。 正如您所見，在許多情況下（這很容易調試）您不會遇到崩潰，但代碼仍然深受打擊。

Answer 4

你並不比你的編譯器更聰明。

正如另一個答案所說，你所做的是未定義的行為。 對於pa你只是無意義，它與任何可定義的目標的可推理算法都不對應：它是無意義的。

但是我會向你提出一個可能出現的情況。 雖然大部分都可能是錯誤的，因為編譯器會進行優化。

int bla=999;
int a=42;
int* pa=&a;

這些變量在堆棧上分配。

當寫pa = &a你說“我希望指針pa等於a的地址”。

編譯器可能已經在訂單或聲明中分配了內存，這可能會給出類似的結果：

• bla地址為0x00008880
• a地址為0x00008884
• pa地址為0x00008888

當你做pa++你會說：將我的int指針移動到內存中int的下一個位置。 由於int是32位，你正在做pa = pa + 4bytes pa = 0x00008888即pa = 0x00008888

請注意， 偶然！ ，你可能指向pa指針的地址。 所以現在指針pa包含它自己的地址......這非常深奧，可以稱為ouroboros 。

然后你又要問pa++ ...所以pa = pa + 4 bytes即pa = 0x0000888c

所以現在你可能正在訪問一個未知的內存區域。 它可能是訪問沖突。 如果你想讀或寫，這是未定義的行為。

Answer 5

當您第一次分配指針時，它指向2686740 。 指針是一個整數指針，整數使用4個字節（通常，在你的機器上它使用4個字節）。 這意味着pa++將把值增加到4，即2686744 。 再做一次導致2686748

如果您要查看生成的匯編代碼，則可以切換局部變量的順序。 代碼運行時，順序是a ， pa ， bla 。 由於您沒有明確控制此排序，因此打印輸出被視為未定義

在你第一次使用pa++ ，指針指向自身，這就是為什么你得到了“奇怪的價值”

正如許多其他答案所提到的，這不是指針的好用，應該避免。 在這種情況下，您無法控制指針指向的內容。 更好地使用指針算法將指向數組的開頭，然后執行pa++指向數組中的下一個元素。 您可能遇到的唯一問題是遞增超過數組的最后一個元素

Answer 6

你們是不是要增加的值a通過指針*pa ？

如果是這樣，請執行： (*pa)++ 。 括號是至關重要的，因為它們意味着“獲取指針的值”，然后使用該地址遞增引用的任何內容。

這與*pa++完全不同，它只返回*pa指向的值，然后遞增指針 （而不是它引用的東西）。

C語法的一小陷阱。 K＆R有幾頁專門討論這個問題，我建議你嘗試一些例子。