（2 - 4 = -1）當int值分配給C中的指針時？

Question

我無法理解為什么在這個程序2 - 4給出-1，它已經為指針而不是地址分配了int值，我知道但是當我編譯它時編譯器給出了一些警告，但編譯了程序並執行但是...

程序

#include<stdio.h>

int main(void) {

    int *p, *q;

    int arr[] = {1,2,3,4};

    // I know p and q are pointers and address should be assigned to them
    // but look at output, why it evaluates (p-q) to -1 while p as 2 and q as 4

    p = arr[1];
    q = arr[3];

    printf("P-Q: %d, P: %d, Q: %d", (p - q), p, q);

    return 0;
}

它給

P-Q: -1, P: 2, Q: 4

Answer 1

重復的問題提到：

指針減法產生相同類型的兩個指針之間的數組元素的數量

在Pointer減法混淆中閱讀更多相關信息。

但是，您的代碼錯誤且格式錯誤，因為它會調用未定義的行為 。 請編譯並啟用警告，您將獲得：

main.c: In function ‘main’:
main.c:12:7: warning: assignment makes pointer from integer without a cast [-Wint-conversion]
     p = arr[1];
       ^
main.c:13:7: warning: assignment makes pointer from integer without a cast [-Wint-conversion]
     q = arr[3];
       ^
main.c:15:12: warning: format ‘%d’ expects argument of type ‘int’, but argument 2 has type ‘long int’ [-Wformat=]
     printf("P-Q: %d, P: %d, Q: %d", (p - q), p, q);
            ^
main.c:15:12: warning: format ‘%d’ expects argument of type ‘int’, but argument 3 has type ‘int *’ [-Wformat=]
main.c:15:12: warning: format ‘%d’ expects argument of type ‘int’, but argument 4 has type ‘int *’ [-Wformat=]

然而，錯誤將會發生。 對於警告，我只使用了-Wall標志。

---

為了使代碼有意義，你可以將p和q聲明為簡單的int而不是指針。

或者，你可以這樣做：

p = &arr[1];
q = &arr[3];

printf("P-Q: %td, P: %p, Q: %p", (p - q), (void *)p, (void *)q);

得到這樣的東西：

P-Q: -2, P: 0x7ffdd37594d4, Q: 0x7ffdd37594dc

請注意，我使用%td來打印指針減法的結果 。

Answer 2

嚴格來說，發生的事情完全取決於您的編譯器和平台......但我們假設我們使用的是典型的編譯器而忽略了警告。

讓我們進一步簡化您的問題：

p = 2;
q = 4;

printf("P-Q: %d, P: %d, Q: %d", (p - q), p, q);

這產生了相同的古怪結果：

P-Q: -1, P: 2, Q: 4

正如@gsamaras指出的那樣，我們試圖減去兩個指針。 讓我們試着看看這可能會導致-1 ：

p - q = (2 - 4) / sizeof(int)
      = (-2)    / 4
      = -1

我建議嘗試幾個你自己的p和q值來看看會發生什么。

---

p和q不同的例子：

p - q = ??
==========
0 - 0 =  0
0 - 1 = -1
0 - 2 = -1
0 - 3 = -1
0 - 4 = -1
1 - 0 =  0
1 - 1 =  0
1 - 2 = -1
1 - 3 = -1
1 - 4 = -1
2 - 0 =  0
2 - 1 =  0
2 - 2 =  0
2 - 3 = -1
2 - 4 = -1
3 - 0 =  0
3 - 1 =  0
3 - 2 =  0
3 - 3 =  0
3 - 4 = -1
4 - 0 =  1
4 - 1 =  0
4 - 2 =  0
4 - 3 =  0
4 - 4 =  0

使用gcc -fpermissive生成：

#include <stdio.h>

int main() {
    printf("p - q = ??\n");
    printf("==========\n");

    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        for (int j = 0; j < 5; ++j) {
            int* p = i;
            int* q = j;

            printf("%d - %d = %2d\n", p, q, (p - q));
        }
    }

    return 0;
}