Question

我写了

int a;
printf("addr = %p and content = %x\n", (void*)(&a), *(&a));
printf("addr = %p and content = %x\n", (void*)(&a)+1, *(&a)+1);

我在输出中看到的是

addr = 0x7fffffffde3a and content = 55554810
addr = 0x7fffffffde3b and content = 5555

我希望每个地址都能看到一个字节。但是，我看不到这样的东西。为什么？

Answer 1

首先，指针算术和解引用运算符支持数据类型。

请记住，一种指针算术，它在数组的最后一个元素之后生成一个指针是有效的，但是尝试取消对生成的指针的引用是未定义的行为。

试图取消引用指向无效内存位置的指针为undefined behavior。

说，

引用C11，

一元*运算符表示间接。 [...]如果操作数的类型为“类型的指针” ，则结果的类型为“类型的类型” 。

因此，在您的情况下，*(&a)与类型为a的{{1}}相同，格式说明符将打印存储在int中的整数值。

如果您要查看个字节值，则需要将指针（地址a强制转换为a，然后取消引用指针，以查看每个字节中存储的值。

因此，char *应该更改为(void*)(&a)+1，以指向内存的下一个字节。

Answer 2

您已经使用了格式指令%x。 %x期望有unsigned int。您作为printf的相应参数传递的内容的类型不会对此进行更改。 printf将从其参数中读取unsigned int的值，无论您传递给它什么。如果您传递的内容与printf所读取的内容不兼容，则程序的行为是不确定的。

您碰巧通过了int。 int不是unsigned int，但是它足够接近，以至于当您读取期望int的{{1}}时，如果整数为正或零，则该值保持不变。负整数映射到一个较大的正值（在使用二进制补码表示的机器上，unsigned int几乎是所有机器）。

如果在期望UINT_MAX - a（是否签名）的情况下将char（是否签名）传递给printf，则该行为的定义很明确，这是因为C语言，这是促销活动。小于int（即int和char）的整数类型的值将转换为short¹。因此，以下程序段定义明确，并在地址int上打印了一个字节的值（假设p被有效的指针值替换了）：

…

unsigned char p = …; printf("addr = %p and content = %x\n", (void*)p, *p);与*(&a)相同。要仅查看a的一个字节，可以将指针a转换为类型&a。

unsigned char *

这将在内存中打印printf("addr = %p and content = %x\n", (void*)&a, *(unsigned char *)(&a));表示形式的一个字节。请注意，表示形式取决于机器的endianness。

您的代码段未初始化a，因此对a的第一次调用将打印此时内存中printf所在位置的所有垃圾。假设a没有任何trap representation，几乎所有C实现都是这种情况。

对int的第二次调用尝试打印printf。这只是*(&a)+1。您得到的输出令人惊讶：您确定实际上没有使用a+1运行该程序吗？这似乎是您想要探索的。使用*(&a+1)时，程序的行为将不确定，因为看起来*(&a+1)之后是int ，而a不在数组中两个或更多a中的一个。在实践中，您很可能会获得堆栈中int以下的任何内容，但这并不是您可以指望的。

如果要查看内存中a开头的1处的字节值，则需要先将指针强制转换为字节指针。当您将整数 n 添加到指针时，这不会将 n 添加到指针中存储的地址中，而是添加了 n 指向指针本身。这仅在指针指向数组内的值时才有用。然后a指向p + n之后的n个数组元素。实际上，p等效于p[n]。如果要将地址加1，则需要获取一个字节指针，即指向*(p+n)的指针。对比：

unsigned char

如果int a[2] = {0x12345678, 0x9abcdef0}; printf("addr = %p and content = %x\n", (unsigned char*)(&a) + 1, *((unsigned char*)(&a) + 1)); printf("addr = %p and content = %x\n", (&a) + 1, *((&a) + 1));至少由两个字节组成（在C中不是严格强制的），则定义明确（但有实现定义的值，因为它取决于平台的字节序）除了少数嵌入式系统之外，其他任何地方都可以。）

int不是标准C，因为(void*)(&a) + 1没有大小，因此将指针进一步移动到void一个void元素没有任何意义。但是，诸如GCC之类的某些实现将void视为字节指针，就像void*一样，因此向unsigned char *添加一个整数会将此整数添加到指针中存储的地址。

¹_{或如果较小的类型不适合有符号的void*，则使用unsigned int，例如在int和short具有相同大小的平台上。}

Answer 3

如果要打印字节，请按字节播放：

使用unsigned char*或uint8_t*作为指针
使用％hhx告诉printf输入值是字符长度。

示例：

int a = 0x12345678;

printf("addr = %p and content = %hhx\n", (void*)&a,     *(uint8_t*)&a);
printf("addr = %p and content = %hhx\n", ((void*)&a)+1, *((uint8_t*)&a+1));

导致我的小端环境：

addr = 0xbedbacac and content = 78
addr = 0xbedbacad and content = 56

请不要忘记使用*((uint8_t*)&a+1)而不是*(uint8_t*)&a+1。在此示例中，后者将返回79（78 + 1）。

内存地址和内容

3 个答案: