C++中指针的类型转换答案

【问题标题】：Typecasting of Pointers in C++C++中指针的类型转换
【发布时间】：2020-12-24 20:51:20
【问题描述】：

假设指针大小为 4

#include<stdio.h>
int main()
{
    int arr[] = {10, 20, 30, 40, 50, 60};
    int *ptr1 = arr;
    int *ptr2 = arr + 5;
    printf("Number of bytes between two pointers are: %d", 
                        (char*)ptr2 - (char*) ptr1);
    return 0;
}

输出：20

在这个程序中，为什么在类型转换中将输出打印为 sizeof 指针？为什么不打印 5？

【问题讨论】：

它还应该打印什么？使用调试器，您会得到答案
另外，C 和 C++ 是完全不同的语言
也许你应该解释一下为什么你认为它应该先打印 5。
也许简短的回答是：因为整数是 4 个字节。指针的大小无关紧要。可以是 32 位指针或 64 位指针，它不会改变结果。这仅取决于sizeof(int) 为 4，sizeof(char) 为 1。

标签： c pointers casting

【解决方案1】：

在这个程序中，为什么在类型转换中将输出打印为 sizeof 指针？为什么不打印 5？

char* 的演员就是这样做的。

只要指针的类型为int*，ptr2 和ptr1 之间的偏移量就是5。当您将指针显式转换为char* 时，您要求程序计算指针之间的偏移量，就好像它们是char* 一样。你的程序说，它是20，等于5*sizeof(int)。

【讨论】：

【解决方案2】：

数组的每个元素在内存中占用 4 个字节的空间。

因此，可以进行如下计算：

指针之间的字节数 = char_type_cast of (pointer2 - pointer1)
指针大小的空格 = (bytes_between_pointers / 4)
整数大小的空格 = int_type_cast of (pointer2 - pointer1)

工作代码：

#include<stdio.h>
int main()
{
    int arr[] = {10, 20, 30, 40, 50, 60};
    int *ptr1 = arr;
    int *ptr2 = arr + 5;
    
    
    /* 
      1 pointer = 4 bytes 
  
      Byte-sized spaces = char_type_cast of (ptr2 - ptr1)
        
      Pointer-sized spaces = byte_spaces / 4
        
      Integer-sized spaces = int_type_cast of (ptr2 - ptr1)
    */
  
    int byteSpaces = ((char*)ptr2 - (char*)ptr1);
    int pointerSpaces = (byteSpaces / 4);
    int integerSpaces = ((int*)ptr2 - (int*)ptr1);
    
    
    printf("Pointer 1 = %d\n", *ptr1);
    printf("Pointer 2 = %d\n", *ptr2);
    printf("\nByte sized spaces between two pointers = %d\n", byteSpaces);
    printf("\nPointer sized spaces between pointers = %d\n", pointerSpaces);
    printf("\nInteger sized spaces between pointers = %d\n", integerSpaces);
    return 0;
}

输出：

Pointer 1 = 10
Pointer 2 = 60

Byte sized spaces between two pointers = 20

Pointer sized spaces between pointers = 5

Integer sized spaces between pointers = 5

【讨论】：

【解决方案3】：

除了@R sahu 的回答，看看这段代码并通过调试器运行它。你会发现t1 = '\n' 和t2 = '<'。减法是20

代码：

#include<stdio.h>
#include <iostream>
int main() {
    int arr[] = { 10, 20, 30, 40, 50, 60 };
    int* ptr1 = arr;
    int* ptr2 = arr + 5;
    auto* t1 = ( char* ) ptr1;
    auto* t2 = ( char* ) ptr2;
    std::cout << ( int ) (t1 - t2);
    printf("Number of bytes between two pointers are: %d",
        ( char* ) ptr2 - ( char* ) ptr1);
    return 0;
}

【讨论】：

【解决方案4】：

当您对指针进行算术运算时，它会以所指向类型大小的倍数进行运算。因此，以下分配是等价的：

int* ptr2 = arr + 5;
int* ptr2 = &arr[5];

无论哪种方式，它都是指向数组arr中第6个元素的指针。

由于ints 显然每个都是 4 个字节，当您将指针转换为 char*s 并从另一个减去一个时，指针之间的距离以新指向类型的倍数计算- char 的大小，即 1。第 6 个 int 和 arr 的开头之间的差异是 5 * sizeof(int) 或 20 个字节。

对于指针的一些背景阅读 - 考虑my answer here。

【讨论】：