Question

我在SO上遇到了这个问题：（Tricky pointer question）：

C程序员正在使用一个小端机器，每个字节有8位，4个字节一句话。编译器支持未对齐访问，并使用1,2和4字节分别存储char，short和int。程序员编写以下定义（右下图）来访问主存储器中的值（左下方）：

Address | Byte offset

--------|-0--1--2--3----

   0x04 | 10 00 00 00

   0x08 | 61 72 62 33

   0x0c | 33 00 00 00

   0x10 | 78 0c 00 00

   0x14 | 08 00 00 00

   0x18 | 01 00 4c 03

   0x1c | 18 00 00 00

int **i=(int **)0x04;  
short **pps=(short **)0x1c;  

struct i2c {  
int i;  
char *c;  
}*p=(struct i2c*)0x10;

（a）记下以下C表达式的值：

**i  
p->c[2]  
&(*pps)[1]  
++p->i

这个问题只回答了第三个问题，但我想知道其余的子问题将如何解决。我是C的新手，并试图提高我对指针的理解，这尤其令人困惑。谢谢你的帮助！

Answer 1

您可能想要参考：Operators in C and C++ - Operator precedence

问题没有说明，但我们假设指针是4个字节 - sizeof(void*) == 4。

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int **i=(int **)0x04;
**i = ???

i是指向（int的指针）的指针。当我们说**i时，我们两次取消引用指针 - 或者读取指针指向的值。

首先请注意**i == *(*i)。所以我们首先从地址0x04的内存中读取指针大小（4字节）的值。这是10 00 00 00 - 解释为小端值，即0x10。所以现在我们留下了*((int*)0x10)。这意味着我们从地址0x10的内存中读取int大小（4字节）的值。在little-endian中解释的78 0c 00 00是值0xC78。

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struct i2c {  
    int i;  
    char *c;  
} *p = (struct i2c*)0x10;

p->c[2] = ???

这个有点棘手。我假设您理解结构只是变量的集合（不包括填充，这里不适用）在内存中一个接一个地布局。

我们的指针p指向内存为0x10的struct i2c对象。这意味着在地址0x10处是int，名为p->i。紧接着，在地址0x14处，是char *，名为p->c。

表达式p->c[2]表示：“首先从char *c指向的结构中获取p。然后，从char的数组中获取p->c {1}}指向。“

首先，我们会得到p->c。我已经提到这个char*位于地址0x14。在那里我们找到指针08 00 00 00或0x8。

现在，我们有char *指向地址0x8，我们希望该数组中索引为2的char。要获取数组元素的地址，我们使用以下公式：

&(x[y])  ==  (char*)x + (y * sizeof(x[0]))

换句话说，数组中n元素的偏移量（从数组开始）是每个元素大小的n倍。

由于char是1个字节，p->c[2]位于0x8 + 2 = 0xA。我们找到值0x62，即ASCII字符'b'。

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short **pps=(short **)0x1c;

&(*pps)[1] = ???

使用我们的知识运算符优先级，我们将&(*pps)[1]读作“第一个取消引用pps，这是一个指向短指针（或短数组）。然后，我们想要索引1处元素的地址。“

在地址0x1C，我们有18 00 00 00或0x18。所以现在我们有一个指向short数组的指针，这个数组从地址0x18开始。使用上面的公式，并且知道short的大小为2个字节，我们将元素1计算为地址0x18 + (1 * 2) == 0x1A。

地址0x1A为4c 03或0x034C。然而，问题并不是要求我们提供元素1的价值 - 这将解决(*pps)[1]。相反，它要求&(*pps)[1]或地址该元素。所以，我们只需回到上一段的末尾，我们说地址是0x1A。

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++p->i = ??

对于这个，你真的需要知道运营商的优先级。应该清楚的是，这可以通过两种不同的方式解释：

a）增加指针p ¹，然后取消引用p以获取其成员i
b）取消引用p以获取其成员i，然后递增整数值

从precedence chart，我们发现->的优先级为2，而++（前缀增量）的优先级低于3那意味着我们需要首先应用->，然后再增加。因此，选项 b）是正确的。

所以，首先让我们得到p->i。我们已经部分地说过 2。，因为p指向地址0x10，而i是struct i2c中的第一个成员，p->i位于地址0x10。我们找到78 0c 00 00或0xC78。

最后，我们需要应用++运算符，并将该值增加到0xC79。

.....

_{1 - 指针算术意味着您将指针视为数组。因此p + 3并不意味着“p加上3个字节”，它意味着&p[3]或“p加（3 * sizeof（* p））字节”。< /子>}

c指针和内存表示

1 个答案:

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