K&R 指针操作答案

【问题标题】：K&R pointer manipulationK&R 指针操作
【发布时间】：2013-09-10 18:11:31
【问题描述】：

在 K&R 的第 6 章中，我们讨论了通过指针访问结构的元素。我们得到一个函数：

struct key *binsearch(char *word, struct key *tab, int n)
{
    int cond;
    struct key *low = &tab[0];
    struct key *high = &tab[n];
    struct key *mid;

    while (low < high) {
        mid = low + (high-low) / 2;
        if ((cond = strcmp(word, mid->word)) < 0)
            high = mid;
        else if (cond > 0)
            low = mid + 1;
        else
            return mid;
    }
    return NULL;
}

在这个程序的早期版本中，我们不使用指针，我们可以将mid 计算为mid = (low+high)/2，但现在我们需要将mid 计算为mid = low + (high-low) / 2

我知道你不能添加指针，因为逻辑上结果没有返回任何有用的东西，但我不明白的是我们不是还在用mid = low + (high-low) / 2添加指针吗？我们将low 添加到(high-low)/2 的结果中？

【问题讨论】：

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标签： c pointers pointer-arithmetic

【解决方案1】：

我发现了我对逻辑的误解。两个指针相减，结果就是这两个指针之间的距离，可以加到一个指针上。

【讨论】：

您可以根据两个指针的差异确定offset。然后您可以使用另一个指针的地址作为base。通常，在使用指针（尤其是数组）时，数据存在于BASE + OFFSET。很高兴看到你从中学到了东西。

【解决方案2】：

您示例中的指针只是指向一个数组，因此指针本身将按顺序编号（在它们指向的每个元素之间递增 4 或 8 个字节）。因此，从低位减去高位指针可以得到数组的范围（以字节为单位）。将其除以二，然后将其添加到基础上以找到中点。这与通过索引数组的方式基本相同。

更有趣的问题是为什么数学逻辑反转为：

mid = low + (high - low)/2; // Dealing with pointers

而不是：

mid = (low + high) /2; // Indexing an array using integers

快速回答：C语言禁止添加两个指针 GCC Error: Invalid operands to binary +

更长的答案：添加（后一种方法）的问题是存在溢出数据类型的最大范围的风险。对于 32 位计算机（虽然在编写 K&R 时可能是 16 位），整数和指针的最大范围分别是 +/-20 亿和 4Gb。

对于数组的索引，数组的条目不太可能超过几百万，因此即使 10,000,000 + 10,000,000 也不会导致溢出。

但是，在处理指针时，您不会从 0 开始。您会分配一个从大数字开始的内存块。取决于操作系统和编译器，特别是如果您正在处理堆栈上的项目，完全有可能添加两个指针时您可能会在 32 位范围内溢出，因此 C 不允许这样做，您需要减去指针。

【讨论】：

从技术上讲，如果您有一个包含超过 10 亿个元素的数组并且您使用无符号 32 位 int 进行索引，那么 K&R 中用于索引数组的版本也会被破坏。 googleresearch.blogspot.co.uk/2006/06/…

【解决方案3】：

一种看待这个的方法是，计算是：

 temp = ( high - low ) / 2

temp，一个整数值，是高低指针距离的一半。

 mid = low + temp

mid 是低地址加上偏移量 temp。 temp 不是指针，而是索引量。

因此，此方法不添加两个指针。

【讨论】：