指针到指针我们能走多远？

如何解决指针到指针我们能走多远？

在C / C ++中，我们知道指针。也就是说，可变的内存地址。

说，下面的代码不会编译，但是想法是这样的：

#include <iostream>
using namespace std;

main() {
    int* pi;
    int i = 1;
    pi = &i;
    
    while (true) {
        cout<<"i = " << i++ << "; pi = " << pi;
        pi = &pi;
    }
}

我们可以把地址地址走多远。 “最终地址”在哪里？

int* pi = &i;
int** ppi = &pi;
int*** pppi = &ppi;
int**** ppppi = &pppi;
.....

解决方法

没有理论上的限制，但请记住：

您不能合法使用pi = π，因为这是严格别名的违规行为。读取pi之后的行为是未定义。
未初始化的指针在读取或取消引用上的行为是未定义。
读取曾经用于指向有效内存的指针的行为是不确定。但这不是未定义。因此，您的伪代码将产生无限数量的悬空指针这一事实是没有意义的。

您可以通过模板（将所有指针保留在范围内）来设计一个带有模板的工作示例，就像您可以使用模板来实现阶乘函数一样。

为了有趣，这里有一个示例，您可以使用模板生成长指针类型。编译器将生成具有数百个间接级别的类型。

#include <iostream>

template<size_t N,typename T>
struct PointerVariable
{
    T* myPtr;
    PointerVariable<N - 1,T*> ptrToMyPtr;

    PointerVariable(T* p) :
        myPtr(p),ptrToMyPtr(&myPtr)
    {
        // display pointer value
        std::cout << "ptr:" << ((void*)myPtr) << std::endl;
    }
};

template<typename T>
struct PointerVariable<0,T>
{
    PointerVariable(T* p) {
        int a = 3.3; // generate a compiler warning so we can see the names of types
    }
};

int main()
{
    int val = 0;
    auto pp = PointerVariable<499,int>{ &val };
    return 0;
}

在MSVC ++ 2019上，这会产生编译器警告：

warning C4244: 'initializing': conversion from 'double' to 'int',possible loss of data
message : while compiling class template member function 'PointerVariable<0,T *>::PointerVariable(int ********************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************)'

当N = 500时，发生编译器错误：

fatal error C1202: recursive type or function dependency context too complex

使用显式类型，VC ++ 2019允许1491级间接访问：

int
    ******************************************************************************************************************************** // 128
    ******************************************************************************************************************************** // 128
    ******************************************************************************************************************************** // 128
    ******************************************************************************************************************************** // 128
    ******************************************************************************************************************************** // 128
    ******************************************************************************************************************************** // 128
    ******************************************************************************************************************************** // 128
    ******************************************************************************************************************************** // 128

    ******************************************************************************************************************************** // 128
    ******************************************************************************************************************************** // 128
    ******************************************************************************************************************************** // 128
    **************************************************************** // 64
    **************** // 16
    *** // 3
    x = nullptr;

再增加一个指针级别将发出：

fatal error C1026: parser stack overflow,program too complex

这是编译器在变量存储和类型复杂性方面的能力的练习。忽略这两个限制，例如，仅使用uintptr_t而不是实际的指针类型，那么您的限制就是系统内存。

在这种结构中，由于您采用了不同变量的地址，因此没有理论上的限制：

int* pi = &i;
int** ppi = &pi;
int*** pppi = &ppi;
int**** ppppi = &pppi;
.....

您有一个变量i。您有一个变量pi，其中包含地址i。您有一个变量ppi，其中包含变量pi的地址。您有一个变量pppi，其中包含变量ppi的地址。等等。这可以无限期地进行，尽管在实践中当然不需要。

i，pi，ppi，pppi，...都是变量，对于每个变量，您都可以使用&i，{ {1}}，&pi，&ppi……这些变量的类型无关。

&pppi，int，int*，int**…都是类型（int***属于该类型）。

您可以输入所有这些别名：

并这样写：

using int_ptr_t = int*;
using int_ptr_ptr_t = int**;
using int_ptr_ptr_ptr_t = int***;

等同于您的

int_ptr_t pi = &i;
int_ptr_ptr_t ppi = &pi;
int_ptr_ptr_ptr_t pppi = &ppi;

因此从技术上讲，它仅限于系统的内存。

正如@Bathsheba解释的那样，您的代码存在一些技术问题。但是，如果我们忽略这些内容，那么恐怕您的循环仍然没有意义-至少不是我对您的意图的理解。

main() {
    int* pi;
    int i = 1;
    pi = &i;   // <- **1**
    
    while (true) {
        cout<<"i = " << i++ << "; pi = " << pi;
        pi = &pi;    // <- **2**
    }
}

您在1上将i的地址写在名为pi的纸上。然后在2上，将pi的地址写在pi上。到目前为止，如果我们仅将内存视为一张桌子上的纸，这确实是有道理的。

但是，在pi工作表上写东西的动作不会使它移动到新位置。将pi的位置写到pi工作表后，每隔pi = &pi个分配都不会改变。

当然，您可以抓住一堆新纸，在第一页上写上pi的位置，然后在另一页上写上该纸的位置，依此类推，直到用完所有纸。但这只会为您提供一堆到最后的文件，而这并不是我想要的。

指出问题存在缺陷的一种方法是，pi工作表在您的办公桌上有一个位置，而您可以在任何工作表上写下该位置。图纸的位置是该图纸固有的概念，但是图纸的位置没有自己的位置。这意味着询问位置的位置并没有任何意义。

@Kit在他的评论中写道：

没有“地址的地址”之类的东西。有一个例如“变量的地址”

语言实现会带来一些实际的限制。 C ++标准建议至少支持256个级别，但这仅是一个建议，下限并不意味着不符合该标准。