指向数组第 [-1] 个索引的指针

Question

指向数组第[-1]个索引的指针如何每次都产生合法的输出。指针赋值中到底发生了什么？

#include<stdio.h>
int main()
{
        int realarray[10];
        int *array = &realarray[-1];

        printf("%p\n", (void *)array);
        return 0;
}

代码输出：

manav@workstation:~/knr$ gcc -Wall -pedantic ptr.c
manav@workstation:~/knr$ ./a.out
0xbf841140

编辑：如果这种情况是有效的，那么我可以用它来定义一个索引从1而不是0开始的数组，即：array[1]，array[2]，.. .

Answer 1

您只是得到一个包含该“虚构”位置地址的指针，即第一个元素 &realarray[0] 的位置减去一个元素的大小。

这是undefined behavior，例如，如果您的机器具有分段内存架构，则可能会严重损坏。它之所以有效，是因为编译器编写者选择实现上述算术；这可能随时发生变化，另一个编译器的行为可能完全不同。

Answer 2

a[b] 定义为*(a+b)

因此a[-1] 是*(a-1)

a-1 是否是一个有效的指针，因此取消引用是否有效取决于使用代码的上下文。

Answer 3

行为未定义。

您观察到的情况可能发生在您的特定编译器和配置中，但任何情况都可能发生在不同的情况下。你根本不能依赖这种行为。

Answer 4

行为未定义。你只能计算一个指向数组中任何元素的指针，或者一个过去的指针，但仅此而已。您只能取消引用指向数组任何元素的指针（而不是过去的指针）。查看您的变量名称，您似乎是在向this C FAQ 提问。我觉得FAQ上的回答很好。

Answer 5

尽管正如其他人所指出的，在这种情况下它是未定义的行为，但它编译时不会发出警告，因为一般，foo[-1] 可能是有效的。

例如，这很好：

int realarray[10] = { 10, 20, 30, 40 };
int *array = &realarray[2];

printf("%d\n", array[-1]);

Answer 6

在 C 和 C++ 中，在运行时不检查数组索引。您正在执行的指针算术可能会或可能不会最终给出定义的结果（不在此处）。

但是，在 C++ 中，您可以使用提供边界检查的数组类，例如 boost::array 或 std::tr1::array（将添加到 C++0x 中的标准库中）：

#include <cstdio>
#include <boost/array.hpp>

int main()
{
    try {
        boost::array<int, 10> realarray;
        int* p =  &realarray.at(-1);
        printf("%p\n", (void *)p);
    } catch (const std::exception& e) {
        puts(e.what());
    }
}

输出：

数组：索引超出范围

还会产生编译器警告：

8 test.cpp [警告] 通过否定 值-0x000000001' for converting 1 ofT& boost::array::at(size_t) [with T = int, unsigned int N = 10u]'

Answer 7

它只是指向内存中数组前面的项目的地址。

数组可以简单地被认为是一个指针。然后将其简单地减一。

Answer 8

这里你只是进行指针运算，它会得到relarray的第一个索引地址

看，如果你 &relarray[+1] ，你会得到数组的第二个元素地址。因为

&relarray[0] 指向第一个索引地址。

Answer 9

array 指向realarray 起始地址之前的一个位置。然而，令我困惑的是为什么编译时没有任何警告。

Answer 10

您只是指向位于数组之前的 4 个字节。

Answer 11

这是非常明确的定义。您的代码保证被所有编译器接受，并且不会在运行时崩溃。 C/C++ 指针是一种遵循算术规则的数值数据类型。 加法和减法工作，括号符号 [] 只是一种奇特的加法语法。 NULL 字面意思是整数 0。

这就是 C/C++ 危险的原因。编译器将允许您创建指向任何地方的指针，而无需抱怨。 取消引用您的示例中的野指针*array = 1234; 会产生未定义的行为，从微妙的损坏到崩溃。

是的，您可以使用它从 1 开始索引。不要这样做！ C/C++ 习惯用法是始终从 0 开始索引。其他看到从 1 开始索引的代码的人会很想将其“修复”为从 0 开始索引。

Answer 12

如果是以下实验，可能提供的线索不多。而不是将指针值打印为

printf("%p\n", (void *)array);

，打印数组元素值

printf("%d\n", *array);

那是因为用 %p 打印一个指针总是会产生一些输出（没有任何不当行为），但不能从中推断出任何东西。