Question

我正在尝试解决以下问题：

/*
 * Return 1 if ptr1 and ptr2 are within the *same* 64-byte aligned
 * block (or word) of memory. Return zero otherwise.
 *
 * Operators / and % and loops are NOT allowed.
 */
/*

我有以下代码：

int withinSameBlock(int * ptr1, int * ptr2) {
  // TODO
  int temp = (1 << 31) >> 25;
  int a = ptr1;
  int b = ptr2;
  return (a & temp) == (b & temp);
}

我被告知这正确地解决了这个问题，但我不确定它是如何工作的。具体来说，行int temp = (1 << 31) >> 25;如何帮助解决问题？

Answer 1

该行：

int temp = (1 << 31) >> 25;

不正确或触发未定义的行为（取决于wordsize）。只是碰巧机器上的未定义行为和编译器做了正确的事情而恰好给出了正确的答案。为了避免未定义的行为并使代码更清晰，您应该使用：

int withinSameBlock(int * ptr1, int * ptr2) {
    uintptr_t temp = ~(uintptr_t)63;
    uintptr_t a = (uintptr_t)ptr1;
    uintptr_t b = (uintptr_t)ptr2;
    return (a & temp) == (b & temp);
}

Answer 2

我不确定你在哪里获得该代码（作业？）但这太可怕了。 1.铸造指向int和做算术的指针一般是非常糟糕的做法。实际大小未被这些原始类型定义，为了即时，它在指针或int不是32位的每个架构上都会中断。

你应该使用uintptr_t，它通常大于或等于指针的大小（除了ambigous spec允许的理论拱形）

例如：

#include <stdint.h>
#include <stdio.h>

int withinSameBlock(int * ptr1, int * ptr2) {
  uintptr_t p1 = reinterpret_cast<uintptr_t>(ptr1);
  uintptr_t p2 = reinterpret_cast<uintptr_t>(ptr2);
  uintptr_t mask = ~ (uintptr_t)0x3F;
  return (p1 & mask) == (p2 & mask);
}


int main() {
  int* a = (int*) 0xdeadbeef;
  int* b = (int*) 0xdeadbeee;
  int* c = (int*) 0xdeadc0de;
  printf ("%p, %p: %d\n", a, b, withinSameBlock(a, b));
  printf ("%p, %p: %d\n", a, c, withinSameBlock(a, c));
  return 0;
}

Answer 3

首先，我们需要明确的是，代码仅适用于指针为32位且int也为32位的系统。在64位系统上，代码将失败。

左移(1 << 31)设置int的最重要位。换句话说，行

int temp = (1 << 31);

与

相同

int temp = 0x80000000;

由于int是有符号数，因此最高有效位是符号位。向右移动带符号的数字将符号位复制为低位。因此向右移动25次会产生一个在高26位中具有1的值。换句话说，行

int temp = (1 << 31) >> 25;

与（如果写成的话会更清楚）相同（

）

int temp = 0xffffffc0;

该行

return (a & temp) == (b & temp);

比较a和b的高26位，忽略低6位。如果高位匹配，则a和b指向同一块内存。

Answer 4

假设有32位指针，如果两个指针位于同一个64字节的内存块中，那么它们的地址只会在6个最低有效位中发生变化。

(1 << 31) >> 25会给你一个如下所示的位掩码：

11111111111111111111111111000000

a=ptr1和b=ptr2将a和b设置为等于指针的值，即指针的内存地址。 temp与其中每一个（即a&temp和b&temp）的按位AND将屏蔽a和{{1}所拥有的地址的最后6位}。如果剩余的26位相同，那么原始地址必须彼此相差64个字节。

演示代码：

如何确定两个指针是否指向同一块内存

4 个答案: