Question

假设相同类型的两个指针指向同一个数组（或同一个对象），这样两个指针的减法和比较都是有效的...有任何情况下

if(ptr1 - ptr2 > 0)

的行为与

不同

if(ptr1 > ptr2)

或者他们在任何时候都是等同的？

Answer 1

是的，有这样一种情况，两者不的行为相同。

指针差异是签名 [expr.add]：

当减去指向同一数组对象元素的两个指针时，结果就是差异两个数组元素的下标。结果的类型是实现定义的签名积分类型;此类型应与<cstddef>标题
中定义为std::ptrdiff_t的类型相同

但有两点需要注意：

作为   对于任何其他算术溢出，如果结果不适合所提供的空间，则行为未定义。

除非两个指针都指向同一个数组对象的元素，否则   在数组对象的最后一个元素之后，行为未定义。

在比较方面，我们有[expr.rel]：

- 如果两个指针指向同一个数组的不同元素，或指向其子对象，则指针指向具有较高下标的元素比较大 - 如果一个指针指向数组的元素或指向其子对象，并指向另一个指针一个超过数组的最后一个元素，后一个指针比较大 - 如果两个指针指向同一对象的不同非静态数据成员，或指向此类的子对象成员，递归地，指向后面声明的成员的指针比较大，提供了两个成员具有相同的访问控制（第11条），并且他们的班级不是工会。

那里的最后一个要点让我们有所不同。考虑：

struct A {
    int x, y;
}

A a;
int *px = &a.x, *py = &a.y

px > py已定义，但px - py > 0 未定义。

当然还有整数溢出情况，如果你有一个庞大的数组：

array[0] > array[PTRDIFF_MAX + 10]         // defined
array[0] - array[PTRDIFF_MAX + 10] > 0     // undefined

在这两种情况之外，如果两个指针指向同一个数组（或一个接一个的结尾），则这两个表达式是等价的。如果两个指针指向不同的数组，则两者都是未定义的。

Answer 2

像if(ptr1 - ptr2 > 0)这样的构造可能很危险。

最近，我遇到了一个问题，我有两个指向T的指针：

T* p1;
T* p2;

和

sizeof(T) = 16

现在，有一个错误：p1和p2之间的差异小于16.所以p1 - p2给出了0，这导致了很多错误！

尝试this sample。

最好的解决方案是使用：

if(ptr1 > ptr2)

或：

ptrdiff_t diff = (ptrdiff_t)p2 - (ptrdiff_t)p1;

if(diff > 0)
{
}

所以，基本上，这两个结构可能相同或不同（取决于差异的符号），但有时它们可能不会以相同的方式工作。

指针算术可能非常容易出错。

Answer 3

在32位系统上，您可能能够分配超过2 GB的数组，并且有两个指向数组开头和结尾的指针，它们的间隔超过2 GB。

在这种情况下，如果ptrdiff_t是带符号的32位整数，则（ptr1> ptr2）将产生true，而（ptr1-ptr2> 0）将是未定义的行为。

（现在由于人们很少这样做，因为编译器错误，ptr1＆gt; ptr2可能会给出错误的结果。如果你有两个int *超过2GB，ptr1 - ptr2将被定义为行为，因为正确的结果符合32位有符号数，但如果编译器错误，我也不会感到惊讶。）

Answer 4

这取决于你如何在ptr1和ptr2之间进行减法。如果它已经签名，那么它应该可以正常工作，否则如果它是未签名的，结果可能会有所不同。例如：

if (ptr1 > ptr2)

会失败和减法：

ptr1 - ptr2

是无符号的，减法的结果将为正，因此：

if (ptr1 - ptr2 > 0)

将是真的。

我建议使用ptr1＆gt; ptr2因为它不容易出错和陷阱。

“ptr1 - ptr2＆gt; 0”与“ptr1＆gt; ptr2”有什么不同？

4 个答案: