指针算术 - 数组和指向数组的指针的问题

Question

我最近切换到 C 并试图找出指针。

#include <stdio.h>

int main()
{
    int arr[5] = {1,2,3,4,5};
    int *a = &arr;

    printf("Array : %p\n", arr);
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        printf("Value and Address of Element - %d : %d\t%p,\n", i+1, arr[i], &arr[i]);
    }
    printf("Pointer to the Array : %p\n", a);
    printf("Value pointed by the pointer : %d\n", *a);
    a = (&a+1);
    printf("Pointer after incrementing : %p\n", a);
    return 0;
}

但是，以下行似乎不起作用。

a = (&a+1);

打印指针a的递增值后，它仍然指向数组（arr）。 这是程序的输出：

Array : 0x7ffe74e5d390
Value and Address of Element - 1 : 1    0x7ffe74e5d390,
Value and Address of Element - 2 : 2    0x7ffe74e5d394,
Value and Address of Element - 3 : 3    0x7ffe74e5d398,
Value and Address of Element - 4 : 4    0x7ffe74e5d39c,
Value and Address of Element - 5 : 5    0x7ffe74e5d3a0,
Pointer to the Array : 0x7ffe74e5d390
Value pointed by the pointer : 1
Pointer after incrementing : 0x7ffe74e5d390

如您所见，指针“a”仍指向第一个元素。但是，理论上不应“a”指向最后一个元素之后的任何内容（鉴于 &a + 1 将指针增加整个数组的大小 - 来源：difference between a+1 and &a+1）

有人能解释一下原因吗？

Answer 1

a = (&a+1); 将a 设置为指向a 的地址之外的一个“事物”。

之前，您的代码使用int *a = &arr; 将a 设置为&arr。 （这违反了标准 C 约束，因为 &arr 的类型是指向数组的指针，而不是指向 int 的指针。正确的定义是 int *a = arr;。）我怀疑您在 a = (&a+1); 中的意图是设置a 指向一个超出当前指向的位置。但是，正确的代码是a = a+1;。这需要a 的值，将其加一，然后将结果分配给a。 相反，a = (&a+1); 使用a 的地址而不是它的值。

这导致a 指向内存中a 之外的任何位置。在您的实验中，似乎数组 arr 恰好在那里，并且您的 C 实现也有相应的行为。

（这解释了您观察到的结果，但这不是您应该依赖的行为。C 标准没有定义当您以这种方式滥用指针时会发生什么，并且包括编译器优化在内的各种事情都会导致程序运行好像&a+1 没有指向arr，即使arr 实际上位于内存中的地址&a+1。）

Answer 2

在这种特殊情况下，变量和数组可能会像下面那样放在堆栈上，标准不保证这一点。每个单元格都是整数。你还记得每个放置的本地变量的堆栈地址都会减少吗？

+-+-+-+-+-+-+
|a|1|2|3|4|5|
+-+-+-+-+-+-+

&a+1，不是数组的地址，你取a的地址，移动一个单元格得到数组的地址。