如何解决两次两次转换指针变量,为什么?
我在我的教科书中找到了以下代码,它可以正常工作,没有错误,我只是想了解它。在代码中,我们创建了一个char数组和一个int_pointer。通过将类型转换为char指针,我们可以使用int指针遍历char数组,这样,每当它递增时,我们就向前精确移动1个字节,而不是4个字节。
现在我的问题是为什么我们打字两次。在第13行(注释所在)中,有(char *)的“内部”类型转换,另外还有(int *)的“外部”类型转换。我了解为什么需要内部类型转换,但是为什么我们需要外部类型转换呢?我已将其删除,但一切保持不变。
更让我惊讶的是,通过将其类型转换回int 指针,被引用数据的预期长度再次变为4,但是,当它被取消引用时,它会在char之后打印出char,这表明只有即使我们使用类型为int 的指针,实际上也会读出1个字节,该指针通常从指针指向的位置读取4个字节。怎么可能呢?
#include <stdio.h>
int main(){
int i;
char char_array[5] = {'a','b','c','d','e'};
int int_array[5] = {1,2,3,4,5};
char *char_pointer;
int *int_pointer;
char_pointer = (char *) int_array; // Typecast into the
int_pointer = (int *) char_array; // pointer's data type
for (int i=0; i < 5;i++){ // Iterate through the char array with the int_pointer
printf("[integer pointer] points to %p,which contains the char '%c'\n",int_pointer,*int_pointer);
/* Line 13 */ int_pointer = (int *) ((char *) int_pointer + 1);
}
for (int i=0; i < 5;i++){ // Iterate through the int array with the char_pointer
printf("[char pointer] points to %p,which contains the integer '%d'\n",char_pointer,*char_pointer);
char_pointer = (char *) ((int *) char_pointer + 1);
} }
输出
[integer pointer] points to 000000000061FE03,which contains the char 'a'
[integer pointer] points to 000000000061FE04,which contains the char 'b'
[integer pointer] points to 000000000061FE05,which contains the char 'c'
[integer pointer] points to 000000000061FE06,which contains the char 'd'
[integer pointer] points to 000000000061FE07,which contains the char 'e'
[char pointer] points to 000000000061FDE0,which contains the integer '1'
[char pointer] points to 000000000061FDE4,which contains the integer '2'
[char pointer] points to 000000000061FDE8,which contains the integer '3'
[char pointer] points to 000000000061FDEC,which contains the integer '4'
[char pointer] points to 000000000061FDF0,which contains the integer '5'
解决方法
在环境中,他们只是想教您 可能如何工作:-)
但是我至少会回答一个问题:
被引用数据的预期长度再次变为4,但是当它被取消引用时,它会在char之后打印出char,这表明实际上只读取了1个字节...
否,表达式*int_pointer
会读出四个字节(或产生int
所需的字节数)。您所看到的是未定义的行为,即格式说明符与预期的数据类型不匹配。该标准非常明确(在这种情况下为ISO C11):
如果任何参数都不是相应转换规范的正确类型,则行为是不确定的。
在这种情况下,您的代码可能发生的 只是使用了int
的最低有效八位。
而且,顺便说一句,将指针转换为另一种类型并对其进行算术时,实际上并没有什么区别。具有未对齐的指针的问题,这在某些情况下是致命的。
算术运算是在 cast 类型上执行的,而不是原始类型:
int_pointer = (int *) ((char *) int_pointer + 1);
char_pointer = (char *) ((int *) char_pointer + 1);
// \___________________/
// |
// This is what you're adding one to,// the pointer as if it was another type.
第一个指针使指针前进一个一个内存位置,而不管它使用了int
指针的事实,这是因为additice表达式被赋予了char
指针演员。
类似地,第二秒前进了sizeof(int)
,即使它正在(最终)调整了char
指针。
@paxdiablo回答了您的问题,并提供了很好的概念解释,但我将添加几行内容以便于对其进行可视化处理。
中断int_pointer = (int *)((char *) int_pointer + 1);
行:
// set the int_pointer to point to the starting address of the char_array
int_pointer = (int *) char_array;
// treat the int_pointer as if it's a character pointer
(char *) int_pointer
// add 1 to that pointer *** adds 1 byte only ***
(char *) int_pointer + 1
// then,switch back and treat that pointer as if it's an integer pointer again
int_pointer = (int *) ((char *) int_pointer + 1);
然后断开char_pointer = (char *)((int *) char_pointer + 1);
行:
// set the char_pointer to point to the starting address of the int_array
char_pointer = (char *) int_array;
// treat the char_pointer as if it's an integer pointer
(int *) char_pointer
// add 1 to that pointer *** adds 4 bytes ***
(int *) char_pointer + 1
// then,switch back and treat that pointer as if it's a character pointer again
char_pointer = (char *)((int *) char_pointer + 1);
然后,printf
函数的魔力就发挥了作用...如果printf
函数要打印已取消引用的指针的值,则printf
会根据相应的格式说明符:
printf("dereferencing same address as int %d and as char %c\n",*char_pointer,*char_pointer);
// printf takes the same memory address,namely the value of "char_pointer"
// first,treats the 4 bytes as if it's an integer
// then,treats the single byte as if it's a character
与上述相同;
printf("dereferencing same address as int %d and as char %c\n",*int_pointer,*int_pointer);
// printf takes the same memory address,namely the value of "int_pointer"
// first,treats the single byte as if it's a character
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