指针算术和转换

Question

short x = 5;        
short*ptr = &x;     
short *ptr2 = ptr+5; 

cout << ptr2 - ptr << endl;
cout << (long) ptr2 - (long)ptr << endl;

我知道指针存储地址，但是我不明白为什么这两行的答案都不是10。

ptr2 =指针地址+ sizeof（short）* 5吗？

Answer 1

内存地址可能相隔十个字节，但这不是指针加法/减法的工作原理。使用的值根据数据类型的大小进行缩放，因此，对于两字节的short，这些值将是您实际内存地址期望值的一半（如果您的数据类型是一个字节char，它将按您期望的那样工作。）

与pointer + 4加法的确没有什么不同，该加法为您提供了数组中第五个元素的地址，而不是的地址是指针之后的五个字节。

这在标准的[expr.add]部分（来自C++17的文本）中进行了介绍：

  

当减去指向同一数组对象元素的两个指针时，结果的类型为实现定义的带符号整数类型；此类型应与在std::ptrdiff_t标头（21.2）中定义为<cstddef>的类型相同。

     

如果表达式P和Q分别指向同一数组对象x[i]的元素x[j]和x，则表达式{{1 }} 具有值P - Q; ，否则，行为是不确定的。

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当然，无论如何这都是有待解决的问题，因为根据该报价，您正在做的事情是不确定的行为。除非两个指针都在同一个数组中（或在所述数组之外的一个字节内），否则不定义指针减法。

Answer 2

指针算术以要指向的类型的元素表示。

i − j将ptr+5递增ptr个字节。

5 * sizeof(short)的结果为5，因为编译器知道ptr2 - ptr和ptr指向ptr2元素，因此将两个内存的差值相除地址short。这两个内存地址之间的sizeof(short)元素数为5。

short不是指针算法，而只是普通的普通整数算法。它按原样计算2个内存地址的差，而不考虑它们指向的是什么。由于两个内存地址之间有5个(long) ptr2 - (long)ptr元素，并且在您的情况下short显然为2个字节，因此两个内存地址之间的距离为10个字节。

Answer 3

指针算法的确具有代数性。

如果y = x + 5，则y-x =5。如果x和y是整数，或者x和y是指向同一类型的指针，则为true。

请注意，不能使用指针执行z = y + x。 z不等于2x +5。甚至不编译。您不能添加两个指针，但是可以取两个指针之间的差（并获取元素数）。