Re: [問題] 求問一題指標題輸出

[poyenc (髮箍)]

※ 引述《ericerix (我的帥，在於臉)》之銘言：
: int main(){
:     int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
:     int *p = (int *)(&a + 1);
:     printf("%d, %d",*(a+1), (*p-1));
:     return 0;
: }
在說明以前, 先定義以下巨集 (macro) 來讓編譯器告訴我們敘述的
型別是什麼:

  #define TYPENAME_OF(var) _Generic((var), \
    int(*)[5]: "int(*)[5]",                \
    int*     : "int*",                     \
    int      : "int",                      \
    default  : "unknown"                   \
    )

然後我們就可以試著印出以下幾個敘述的型別:

  printf("TYPENAME_OF(&a):     %s\n", TYPENAME_OF(&a));
  printf("TYPENAME_OF(&a + 1): %s\n", TYPENAME_OF(&a + 1));
  printf("TYPENAME_OF(p):      %s\n", TYPENAME_OF(p));

  // output:
  //   TYPENAME_OF(&a):     int(*)[5]
  //   TYPENAME_OF(&a + 1): int(*)[5]
  //   TYPENAME_OF(p):      int*

從這可以看到其實 (&a + 1) 的型別和 p 是不相容的, 所以在不加
轉型時編譯器會報 warning. 不是說不能做這樣的轉型, 但你要清
楚知道對陣列或是變數 var 來說, 能夠取值的位址範圍落在
[&var, &var + 1) 之間 (6.5.6/9), 除此之外都是 undefined be-
havior.

  printf("valid address range: [%p, %p)\n", &a, &a + 1);
  printf("a + 1: %p\n", a + 1);
  printf("p    : %p\n", p);

  // (possible) output:
  //   valid address range: [0x7fffffb2ede0, 0x7fffffb2edf4)
  //   a + 1: 0x7fffffb2ede4
  //   p    : 0x7fffffb2edf4

因為 p 指到界外, 所以原本程式裡的 *p 是不合法的; 如果改成
p - 1 雖然指標值剛好和最後一個元素的位址相同, 但因為 p 的語
意已經和 (&a + 1) 不一樣 (one past the last element), 原則
上拿 p 往前減再取值依然是 undefined behavior. 不管對哪個陣
列而言, p 都是外部指標, 不能透過外部指標直接或間接存取陣列
元素.

如果想避免 undefined behavior, 那記得當你想存取 int 元素時,
從任意 int 元素的位址 (內部指標) 開始做計算:

  int *p = a + (sizeof a / sizeof a[0]);
  printf("*(p - 1): %d\n", *(p - 1));

指向 one past the last element 的指標雖然無法用來取值, 但它
仍屬於陣列的內部指標.

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References

  ISO/IEC 9899:202x (E) (N2596)
  http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg14/www/docs/n2596.pdf

  Pointers are more abstract than you might expect in C
  https://pvs-studio.com/en/blog/posts/cpp/0576/

--
[P1389R1] Standing Document for SG20: Guidelines for Teaching
          C++ to Beginners
https://wg21.link/p1389r1

SG20 Education and Recommended Videos for Teaching C++
https://www.cjdb.com.au/sg20-and-videos

--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 118.233.156.253 (臺灣)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/C_and_CPP/M.1626976246.A.CB6.html
推 ericerix: 太詳細了，謝謝大大替我解答。那個巨集的寫法我沒讀到過
→ ericerix: ，請問有關鍵字能夠查詢嗎？
_Generic (generic selection) 是 C11 時加入的特性唷, 用來根
據型別選取特定的敘述

https://en.cppreference.com/w/c/language/generic
推 LPH66: https://en.cppreference.com/w/c/language/generic
→ LPH66: C11 的新東西, 讓編譯器用式子的形態選式子執行
推 Jockey66666: 又偷學一招，棒
推 ericerix: 謝謝你！
推 sarafciel: 推
※ 編輯: poyenc (118.233.156.253 臺灣), 07/23/2021 15:27:36
推 F04E: 板主怎麼都沒m
推 DLHZ: 推用心