[]運算符如何工作？

Question

我正在使用C，但是我認為這是一個更底層的問題，與語言無關。

程序如何使用array [0]或array [6]正確地獲取正確的數據，而不管它保存的數據類型是什么？ 它在內部存儲長度還是要尋找某種分隔符？

Answer 1

編譯器知道基礎數據類型的sizeof ，並將正確的字節偏移量添加到指針。

a[10]等效於*(a + 10) ，后者等效於*(10 + a) ，后者又等效於10[a] ，沒有開玩笑。

Answer 2

編譯器在編譯時計算出大小，並在目標代碼中對大小進行硬編碼。

Answer 3

除了直接回答外，我還想提供一些其他信息。

在Dennis Ritchie的C歷史主頁上有一篇有趣的文章，其中有很多關於數組，數組索引等方面的文章。

這可能不會直接回答您的問題，但可能會使您對C數組有進一步的了解。

Answer 4

都不:-)

對於數組，編譯器知道：（a）數組開始的地址，以及（b）數組包含什么類型的元素（int，float，double等），以及每個元素的長度。

利用這兩條信息，找到array[6]是一個簡單的算法問題：從基地址開始，再加上元素大小的6倍。

Answer 5

編譯器將替換在編譯時固定的數據類型的長度。

int getInt(void * memory, offset)
{
     return *((int *)(sizeof(int)*offset + memory))
}

void * chunkOfMemory = malloc(0x1000);
int * intarray = (int *) chunkOfMemory;
printf("%d is equal to %d", getInt(chunkOfMemory, 9), intarray[9]);

Answer 6

編譯器在編譯時知道數組每個元素的大小。 例如：

int64_t array[5];
...
int64_t a = array[3];

這將被轉換為偽匯編代碼：

addr <- array
addr <- addr + 3 * sizeof(int64_t)
//                 ^^^^^^^^^^^^^^^ which the compiler knows is 8
//             ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ which the compiler can replace with 24.
a <- *addr 

數組的長度無關緊要。

Answer 7

這是編譯器的魔力 ！

編譯器知道數組元素的大小，並使用它來計算正確的地址。

Answer 8

是的，您是對的，甚至更低級的問題，甚至匯編器都有[]運算符。 這個答案說的很好，但我的解釋是：

arr[x]與*((void *)(&arr) + x * sizeof(arr[0]))

看起來有點復雜，但是生成的代碼很簡單。 這是因為編譯器知道sizeof(arr[0])並且在編譯代碼中進行了硬編碼，而且(void *)(&arr)只是一種語言標准，可以保護程序員免受愚蠢的錯誤，並且在編譯代碼中沒有類型轉換。

正如我提到的低級語言一樣，還有一件事需要提高。 使用它們，您可以重載運算符，並使它做您想做的任何事情。

Answer 9

不，不是。 它只是在地址array + X*sizeof(TypeOfArrayEl)處獲取/設置元素，因此您可以輕松地越界，並且那時沒有人會給您錯誤。 這就是為什么array[6]與6[array]相同的原因

Answer 10

假設數組的類型為int：

int array[12];

[]運算符將括號內的任何值（乘以數組類型的字節大小）乘以括號外的值。 數組由實現存儲為指向其第一項的指針。 因此，上面的數組聲明分配了12 * sizeof（int）個字節，並使array指向第一個。 這會導致像3[array]這樣的古怪的東西給您3[array]的第三個元素。

無論如何，問題的答案是編譯器在編譯時查看數組的類型，然后將[]中的值乘以數組持有的類型的大小。

Answer 11

據我所知，如果索引超出范圍，C不會給您一個編譯時錯誤。 即使您超出范圍，指針也只會為您提供下一個相鄰的存儲位置。 C唯一需要照顧的是增加多少字節的指針。 如果它是一個整數數組，則指針將針對索引中的每個增量前進2個字節，對於char類型的指針將遞增1個字節。

您始終可以訪問超出范圍但是垃圾數據的位置，而作為程序員，您必須確保訪問的數據正確。

我猜這就是自由的代價:)