递增内存地址如何影响指针

Question

我正在寻找关于增加地址如何影响指针的解释。

我了解了 C 指针的工作原理以及如何通过考虑指针类型来完成指针的递增。还是没看懂下面的案例

int main()
{
    int a[] = {1,2,3,4,5};
    int *p = (int*)(&a+1);
    printf("%d\n%d\n", *(a+1), *(p-1));
    return 0;
}

我期待这条线

int *p = (int*)(&a+1);

使p指向数组a后面的地址，因此我期望输出：

2 

就是a[1]

但输出是 unknown_number - 因为我不知道哪个 int 比 (&a+1) 落后 4 个字节@

而实际结果是：

2

5

为什么p 似乎直接指向了位于a 之后的内存？

我的困惑的根源是什么？

Answer 1

所以在这个例子中&a 的类型是int(*)[5]。当您向其添加 1 时，它实际上添加了 sizeof(int[5]) - 因为这就是指针算法的工作原理，添加偏移量会增加指向的类型的大小乘以偏移量。这就是你如何让p 成为a 的最后一个元素，然后将其转换为int*，所以现在你有一个指针指向一个整数，其地址是a 的最后一个元素之后的一个地址.如此有效，从中减去 1 即可得到a 的最后一个元素。

Answer 2

您可以将数组 a 作为指向 int int * 的指针进行操作。但&a 不一样，它是一个指向 5 个整数数组的指针：&a + 1 会将 5 个整数的大小添加到指针中。

只需在 a 加 1 之前删除 &，它就会按预期工作：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a[] = {1,2,3,4,5};
    int *p = (int*)(a+1); // & removed
    printf("%d %d\n", *(a+1), *(p-1));
    return 0;
}

Answer 3

两个基本概念：

• 除非它是sizeof 或一元& 运算符的操作数，或者是用于在声明中初始化字符数组的字符串文字，表达式 类型“T 的 N 元素数组”将被转换（“衰减”）为“指向T”的指针类型的表达式，表达式的值将是数组第一个元素的地址。

• 将 1 加到“指向T 的指针”类型的表达式会产生紧跟当前对象的T 类型对象的地址。 IOW，如果p 指向一个4 字节的int，p+1 则指向紧随其后的int。如果p 指向int 的5 元素数组，则p+1 指向紧随其后的int 的下一个5 元素数组。这就是数组索引的工作原理——下标操作a[i] 定义为*(a + i)。给定一个起始地址a（指针表达式或衰减为指针的数组表达式），找到该地址之后的i'th 对象的地址并取消引用结果。

所以，如果你有声明

int a[] = {1, 2, 3, 4, 5};

那么以下是正确的：

• 表达式a 的类型为“int 的 5 元素数组”(int [5]) - 如果表达式不是 sizeof 的操作数或一元& 运算符，它“衰减”到键入“指向int”的指针（int *），其值为数组第一个元素的地址（&a[0]）。

• 表达式 *(a + 1) 与 a[1] 相同，并计算为数组中的第二个对象 (2)。

• 表达式&a + 1 的类型为int (*)[5]，并在a 之后产生int 的5 元素数组的起始地址。此表达式的类型转换为int * 并分配给p。

• 表达式 p 的类型为 int * - 从中​​减去 1 会得到紧接在 p 之前的 int 对象的地址，它恰好是 a 的最后一个元素。

图形化：

   +–––+
a: | 1 |
   +–––+
   | 2 | <–– a + 1
   +–––+
   | 3 |
   +–––+
   | 4 |
   +–––+
   | 5 | <–– p - 1
   +–––+
   | ? | <–– p (&a + 1)
   +–––+