指针解引用数组索引

Question

有这个：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct Test { char c; } foo;

int main (void) {

   struct Test **ar;
   ar=malloc(16);
   *(ar+1) = &foo;
   ar[1]->c = 'c'; //this work
  (*(*ar+1)).c = 'c'; //this does't work

   return 0;
}
        //(**(ar+1)).c='c'; --> first case

为什么上面的方法只适用于带有数组条目的变体而不是指针解引用？

struct Test { char c; } foo;

int main (void) {

   struct Test **ar;
   ar=malloc(16);
   *ar=malloc(0);
   *(ar+1) = &foo;
   //(**(ar+1)).c='c';
   (*(*ar+1)).c='c'; // NOW IT WORKS --> second case
   printf("%c\n", (*(*ar+1)).c); //prints 'c'

   return 0;
}

现在甚至分配了 0 个字节，这没关系，因为我只想要操作系统提供的地址以便初始化第一个元素

问题：指针算法在这两种情况下是如何工作的？ 据我了解：

1) 首先为了得到struct Test的左值，指针直接从ar指向的地址指向**ar的左值-sizeof(struct Test**)

2) 在第二种情况下，指针确实初始化了第一个成员ar[0]，因此它从*ar 开始，并通过*ar - sizeof(struct Test*) 到达左值。

但是两个指针的大小相同sizeof(struct Test**) == sizeof(struct Test*)，因此在算术上应该没有区别，或者我错过了什么？

Answer 1

struct Test **ar;
ar=malloc(16);
...
(*(*ar+1)).c = 'c'; //this does't work

当然可以。正如我在评论中指出的那样，* 的优先级高于+C Operator Precedence。那么(*(*ar+1)).c 发生了什么？看：

(*ar+1)

相当于：

(ar[0] + 1)

因为ar 的type 是pointer-to-pointer-to，struct Test、*ar 或ar[0] 是类型指针-到 struct Test。然后你添加 + 1 将 sizeof (struct Test*) 添加到第一个指针 ar 这就是你想要的。

为什么会这样？运算符优先级：

   *ar              /* dereference ar** leaving pointer to struct Test */

  (*ar + 1)         /* advance to next pointer - applied before next dereference */

 *(*ar + 1)         /* dereference again leaving struct Test assigned to 2nd pointer */

(*(*ar + 1)).c      /* reference member 'c' of above */

在玩多级间接时，可读性至关重要。使用索引符号会有很大帮助。比起(*(*ar + 1)).c = 'c';，写起来干净多了：

(*ar)[1].c = 'c';

这清楚地表明您首先取消引用 ar，然后再应用 1 的偏移量并再次取消引用（[..] 提供取消引用，就像 '*' 所做的那样）到达分配的第二个点。

Answer 2

对于初学者，您应该正确地指定分配内存的大小

   ar = malloc( 2 * sizeof( struct Test * ) );

此声明

*(ar+1) = &foo;

将分配的指针数组的第二个元素设置为全局变量 foo 的地址。

和

一样

ar[1] = &foo;

这个表达式

*ar

相当于表达式

ar[0]

给出分配的指针数组的第一个元素。它没有被初始化。结果这个表达式

*ar+1

或

ar[0] + 1

调用未定义的行为（将 1 添加到未初始化且具有不确定值的内容）。

看来你的意思

(**(ar+1)).c = 'c';

这就是表达式

*( ar + 1 )

给出动态分配的指针数组的第二个元素。取消引用它，您将获得对象foo 的地址。在第二次获得对象 foo 本身的左值时取消引用。

注意那个表达方式

ar[1]

等价于

*( ar + 1 )

你可以从这个有效的声明中看到

ar[1]->c = 'c'

上面的表达式产生一个指针。所以如果你想使用操作符，你需要取消引用它。

**( ar + 1 )

Answer 3

您想取消引用以获取ar[i]，让我们这样做：

(*(ar+1))->c = 'c';