测试迭代指针之间的关系是否安全？答案

【问题标题】：Is it safe to test relations between pointers for iteration?测试迭代指针之间的关系是否安全？
【发布时间】：2019-06-14 11:38:53
【问题描述】：

请考虑Thing 的数组。这是一种堆栈。

它被thingsBottom指向，它的空端被thingsTop指向。

编辑：每次我想将某些内容添加到列表中时，我都会使用*thingsTop = newThing; thingsTop++;。

我想用指针从头到尾迭代它，像这样：

for (Thing* thing = thingsTop - 1; thing >= thingsBottom; thing--) {
    doSomething(*thing);
}

无论使用何种特定的 C 实现，这是否保证始终有效？

说thing >= thingsBottom安全吗？

【问题讨论】：

@ThomasJager 这是一个牵强附会的骗局，因为它不涉及数组。无论如何，请不要将 C++ 帖子用作 C 帖子的骗子。

标签： c pointers iteration

【解决方案1】：

这是否保证始终有效，无论特定的 C 使用的实现？

说thing >= thingsBottom安全吗？

不，也不是无条件的。

您的方法的问题在于，它会产生未定义的行为来计算指针值，该指针值将在该指针所基于的数组的开头之前，并且指针比较仅对指向或刚刚超过结尾的指针有效的，同一个数组。 “刚开始之前”没有任何特殊地位或规定。

你可以写这样一个循环；您只需要在减量之前进行测试：

for (Thing* thing = thingsTop; thing > thingsBottom; ) {
    thing--;
    doSomething(*thing);
}

【讨论】：

【解决方案2】：

鉴于两个指针都指向同一个数组 - 只有这样 - 将它们相互比较是安全的。但是，如果您在数组下方移动 1 项，则即使您不访问该项，也会超出范围，这是未定义的行为。

为了允许这样的代码，C 有一个特殊的规则，允许你有一个指针指向数组之外的 1 项，而且它是安全的，只要你不取消引用当它指向 1 个项目之外时的那个指针。

这意味着你必须编写一个向上计数的循环，而不是一个向下计数的循环。一个相当典型的例子是：

thing* begin = thing_array;
thing* end   = thing_array + size; // point 1 past the last valid item

for(thing* i = begin; i != end; i++)
{
   do_stuff(i);
}

例如，这就是 C++ 容器类 ::iterator 的工作原理。

如果你真的需要从头到尾迭代，我会推荐一个整数迭代器：

for(size_t i=0; i<size; i++)
{
  do_stuff(thing_array[size-i-1]);
}

【讨论】：