Question

假设我有两个指针：

char* p1 = nullptr;
char* p2 = std::malloc( 4 );
std::size_t offset = p2 - p1;

以这种方式获得抵消是否安全？到目前为止它在我的电脑上工作正常。但我想知道偏移是否可以超过size_t的最大数量，以致此方法失败？

Answer 1

这是未定义的行为，来自draft C++ standard部分5.7 添加剂运算符：

当减去指向同一数组对象的元素的两个指针时，结果是两个数组的下标的差异元素。结果的类型是实现定义的签名积分型;此类型应与定义的类型相同标题中的std :: ptrdiff_t（18.2）。 [...]除非两者兼而有之指针指向同一个数组对象的元素，或者指向一个数组对象的元素数组对象的最后一个元素，行为是未定义。⁸²

同样如参考文献所述，结果为std::ptrdiff_t而不是size_t。

另一方面，您可以添加或减去 7 段落中涵盖的值0：

如果将值0添加到指针值或从指针值中减去，则 result compare等于原始指针值。如果有两个指针指向同一个对象或两者都指向同一个对象的末尾数组或两者都为null，并且减去两个指针 result compare等于转换为类型的值0 的std :: ptrdiff_t的。

如果要将指针转换为整数值，则应使用intptr_t or uinitptr_t：

intptr_t   integer type capable of holding a pointer
uintptr_t  unsigned integer type capable of holding a pointer

例如：

uintptr_t ip = reinterpret_cast<uintptr_t>( p2 ) ;

Answer 2

不，这不安全。基本上你可以用空指针做的唯一事情是将它与另一个指针进行比较。对于加法和减法，只能向空指针添加或减去零，并减去两个空指针 - 这在通用编程中可能很有用。您的案例是未定义的行为。

Answer 3

除了Wojtek的答案之外，指针算法只能在相关指针之间进行。例如，如果您有例如char* p3 = p2 + 4，那么你可以p3 - p2来获得两个指针之间的区别，这是合法的。

然而，像

这样的事情

char* p4 = new char[4];
std::cout << p4 - p2 << '\n';

不合法，因为p2和p4不是相关的。

使用nullptr计算指针偏移是否安全？

3 个答案: