作者:
poyenc (髮箍)
2021-07-23 01:50:40※ 引述《ericerix (我的帥，在於臉)》之銘言：
: int main(){
: int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
: int *p = (int *)(&a + 1);
: printf("%d, %d",*(a+1), (*p-1));
: return 0;
: }
在說明以前, 先定義以下巨集 (macro) 來讓編譯器告訴我們敘述的
型別是什麼:
#define TYPENAME_OF(var) _Generic((var), \
int(*)[5]: "int(*)[5]", \
int* : "int*", \
int : "int", \
default : "unknown" \
)
然後我們就可以試著印出以下幾個敘述的型別:
printf("TYPENAME_OF(&a): %s\n", TYPENAME_OF(&a));
printf("TYPENAME_OF(&a + 1): %s\n", TYPENAME_OF(&a + 1));
printf("TYPENAME_OF(p): %s\n", TYPENAME_OF(p));
// output:
// TYPENAME_OF(&a): int(*)[5]
// TYPENAME_OF(&a + 1): int(*)[5]
// TYPENAME_OF(p): int*
從這可以看到其實 (&a + 1) 的型別和 p 是不相容的, 所以在不加
轉型時編譯器會報 warning. 不是說不能做這樣的轉型, 但你要清
楚知道對陣列或是變數 var 來說, 能夠取值的位址範圍落在
[&var, &var + 1) 之間 (6.5.6/9), 除此之外都是 undefined be-
havior.
printf("valid address range: [%p, %p)\n", &a, &a + 1);
printf("a + 1: %p\n", a + 1);
printf("p : %p\n", p);
// (possible) output:
// valid address range: [0x7fffffb2ede0, 0x7fffffb2edf4)
// a + 1: 0x7fffffb2ede4
// p : 0x7fffffb2edf4
因為 p 指到界外, 所以原本程式裡的 *p 是不合法的; 如果改成
p - 1 雖然指標值剛好和最後一個元素的位址相同, 但因為 p 的語
意已經和 (&a + 1) 不一樣 (one past the last element), 原則
上拿 p 往前減再取值依然是 undefined behavior. 不管對哪個陣
列而言, p 都是外部指標, 不能透過外部指標直接或間接存取陣列
元素.
如果想避免 undefined behavior, 那記得當你想存取 int 元素時,
從任意 int 元素的位址 (內部指標) 開始做計算:
int *p = a + (sizeof a / sizeof a[0]);
printf("*(p - 1): %d\n", *(p - 1));
指向 one past the last element 的指標雖然無法用來取值, 但它
仍屬於陣列的內部指標.
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References
ISO/IEC 9899:202x (E) (N2596)
http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg14/www/docs/n2596.pdf
Pointers are more abstract than you might expect in C
https://pvs-studio.com/en/blog/posts/cpp/0576/