我在作業系統課程中遇到了這個問題。這是 6.828（作業系統）在線課程的代碼。它旨在讓學習者練習 C 編程語言中的指標。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void
f(void)
{
int a[4];
int *b = malloc(16);
int *c;
int i;
printf("1: a = %p, b = %p, c = %p\n", a, b, c);
c = a;
for (i = 0; i < 4; i )
a[i] = 100 i;
c[0] = 200;
printf("2: a[0] = %d, a[1] = %d, a[2] = %d, a[3] = %d\n",
a[0], a[1], a[2], a[3]);
c[1] = 300;
*(c 2) = 301;
3[c] = 302;
printf("3: a[0] = %d, a[1] = %d, a[2] = %d, a[3] = %d\n",
a[0], a[1], a[2], a[3]);
c = c 1;
*c = 400;
printf("4: a[0] = %d, a[1] = %d, a[2] = %d, a[3] = %d\n",
a[0], a[1], a[2], a[3]);
c = (int *) ((char *) c 1);
*c = 500;
printf("5: a[0] = %d, a[1] = %d, a[2] = %d, a[3] = %d\n",
a[0], a[1], a[2], a[3]);
b = (int *) a 1;
c = (int *) ((char *) a 1);
printf("6: a = %p, b = %p, c = %p\n", a, b, c);
}
int
main(int ac, char **av)
{
f();
return 0;
}
我將它復制到一個檔案并使用 gcc 編譯它，然后我得到了這個輸出：
$ ./pointer
1: a = 0x7ffd3cd02c90, b = 0x55b745ec72a0, c = 0x7ffd3cd03079
2: a[0] = 200, a[1] = 101, a[2] = 102, a[3] = 103
3: a[0] = 200, a[1] = 300, a[2] = 301, a[3] = 302
4: a[0] = 200, a[1] = 400, a[2] = 301, a[3] = 302
5: a[0] = 200, a[1] = 128144, a[2] = 256, a[3] = 302
6: a = 0x7ffd3cd02c90, b = 0x7ffd3cd02c94, c = 0x7ffd3cd02c91
我可以很容易地理解 1,2,3,4 的輸出。但是我很難理解 5 的輸出。特別是為什么 a[1] = 128144 和 a[2] = 256？
看來這個輸出是
c = (int *) ((char *) c 1);
*c = 500;
我很難理解代碼的功能c = (int *) ((char *) c 1)。
c是定義的指標int *c。a在第 5 行的輸出之前， c通過c = aand指向陣列的第二個地址c = c 1。 那么(char *) cand是什么意思呢？((char *) c 1)(int *) ((char *) c 1)
uj5u.com熱心網友回復：
盡管根據標準這是未定義的行為，但它在“古代 C”中具有明確的含義，并且它在您正在使用的機器/編譯器上顯然以這種方式作業。
首先，它轉換c為 a (char *)，這意味著指標算術將以sizeof(char)（即一個位元組）為單位而不是sizeof(int). 然后它增加一個位元組。然后它將結果轉換回(int *). 結果是一個 int 指標，它現在指向一個比以前高一個位元組的地址。由于c是事先指向的a[1]，之后*c = 500會寫入 的最后三個位元組a[1]和 的第一個位元組a[2]。
在許多機器上（但不是 x86），這是完全違法的事情。像這樣的未對齊訪問只會使您的程式崩潰。C 標準更進一步說，該代碼可以做任何事情：當編譯器看到它時，它可以生成崩潰的代碼，什么都不做，寫入完全不相關的記憶體位，或者導致一個小 gnome 彈出用木槌敲擊你的顯示幕的一側。但是，有時在 UB 的情況下最容易做的事情也是簡單明了的事情，這就是其中一種情況。
您的課程材料試圖向您展示數字是如何存盤在記憶體中的，以及如何根據您告訴 CPU 的內容以不同的方式解釋相同的位元組。您應該本著這種精神接受它，而不是作為撰寫體面 C 的指南。
uj5u.com熱心網友回復：
這是未定義行為的結果。您呼叫未定義的行為是因為您取消參考空指標（對于陣列 a）并且陣列大小為零（對于陣列 b） - 對于這種情況，這等效于 c= a; b = 0; c = (int *) ((char *) c 1)。這應該會觸發一個警告，這就是為什么我還在上面的示例中添加了 -Wall -pedantic -std=c99 的原因。
回答您關于 (char *) c 和 ((char *) c 1) 的問題。
(char *) c：由于 c 是一個指標，所以 c->type 是 int *（指向 int 的指標）。這使得 c->type 具有 char * 型別。您獲取陣列 c 中第二個元素的地址并將其分配給 a。因此，c->type 就是 char *（陣列 c 中第二個元素的地址）。因此 c[0]（索引 0）是陣列 c 中的第一個元素。
((char *) c 1) - c 1 = &c[1]. c[0] 1 = c[1] (first element of the array c 1).
uj5u.com熱心網友回復：
在第一個輸出中，c是指向一個隨機地址。
之后c = a;，c指向a，所以當你改變c[0], c[1], *(c 2), 3[c]a的值時，a的值也會相應改變。
在以下行：
c = c 1;
c現在指向，a[1]地址將是0x7ffd3cd02c94.
現在轉到您要求的行：c = (int *) ((char *) c 1);它將執行以下操作：
- 轉換為仍然指向相同地址
c的指標型別char0x7ffd3cd02c94。 - 增加指標 1，所以現在地址是
0x7ffd3cd02c95 - 再次將新地址分配給
c(int *)。
在該命令之前，c將指向地址：0x7ffd3cd02c94-0x7ffd3cd02c97。但在那之后，地址將是：0x7ffd3cd02c95-0x7ffd3cd02c98。這就是值為[5][![在此處輸入影像描述][1]][1]的原因
現在很清楚為什么值會像您觀察到的那樣發生變化。
注意：這對于小端系統是正確的。對于大端，結果會有點不同。對于某些不允許 UNALIGNED 訪問的嵌入式平臺，您應該在該行遇到例外。[1]：https ://i.stack.imgur.com/eU0Tb.png
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