Wie funktioniert die unäre Addition bei C-Zeigern?

Question

Ich weiß, dass der unäre Operator ++ zu einer Zahl eine Eins addiert. Wenn ich ihn jedoch auf einen int-Zeiger anwende, erhöht er sich um 4 (die Größe eines int auf meinem System). Warum ist das so? Zum Beispiel der folgende Code:

int main(void)
{
  int *a = malloc(5 * sizeof(int));
  a[0] = 42;
  a[1] = 42;
  a[2] = 42;
  a[3] = 42;
  a[4] = 42;
  printf("%p\n", a);
  printf("%p\n", ++a);
  printf("%p\n", ++a);
  return 0;
}

gibt drei Zahlen mit einer Differenz von 4 zwischen den einzelnen Zahlen zurück.

Answer 1

So ist C nun einmal - die vollständige Erklärung steht in der Spezifikation, Abschnitt 6.5.6 Additive Operatoren , Absatz 8:

Wenn ein Ausdruck vom Typ Ganzzahl zu einem Zeiger addiert oder davon subtrahiert wird, hat das Ergebnis den Typ des Zeigeroperanden. Wenn der Zeigeroperand auf ein Element eines Array-Objekts zeigt und das Array groß genug ist, zeigt das Ergebnis auf ein Element, das gegenüber dem ursprünglichen Element so versetzt ist, dass die Differenz der Indizes des resultierenden und des ursprünglichen Array-Elements gleich dem ganzzahligen Ausdruck ist. Mit anderen Worten: Wenn der Ausdruck P zeigt auf den i -Element eines Array-Objekts, die Ausdrücke (P)+N (äquivalent, N+(P) ) und (P)-N (wobei N hat den Wert n ) zeigen jeweils auf den i + n -th und i n -ten Elemente des Array-Objekts, sofern sie existieren. Außerdem, wenn der Ausdruck P auf das letzte Element eines Array-Objekts zeigt, wird der Ausdruck (P)+1 um eins über das letzte Element des Array-Objekts hinausgeht, und wenn der Ausdruck Q über das letzte Element eines Array-Objekts hinausgeht, wird der Ausdruck (Q)-1 zeigt auf das letzte Element des Array-Objekts. Wenn sowohl der Zeigeroperand als auch das Ergebnis auf Elemente desselben Array-Objekts oder auf ein Element nach dem letzten Element des Array-Objekts zeigen, darf die Auswertung keinen Überlauf erzeugen; andernfalls ist das Verhalten undefiniert. Wenn das Ergebnis auf ein Element hinter dem letzten Element des Array-Objekts zeigt, darf es nicht als Operand eines unären *``** Operator, der ausgewertet wird.

Um das mit Ihrer Verwendung des Präfixes zu verbinden ++ Betreiber, müssen Sie auch lesen Abschnitt 6.5.3.1 Präfix-Inkrement- und Dekrement-Operatoren Absatz 2:

Der Wert des Operanden des Präfixes ++ Operator inkrementiert wird. Das Ergebnis ist der neue Wert des Operanden nach der Inkrementierung. Der Ausdruck ++E ist gleichbedeutend mit (E+=1) .

Und auch Abschnitt 6.5.16.2 Zusammengesetzte Zuordnung Absatz 3:

A Komponentenzuordnung der Form E1 op = E2 unterscheidet sich von dem einfachen Zuweisungsausdruck E1 = E1 op (E2) nur dadurch, dass der l-Wert E1 wird nur einmal ausgewertet.

Answer 2

Es erhöht die Zeigerposition um die Größe von int den deklarierten Typ des Zeigers.

Denken Sie daran, dass ein int * ist nur ein Zeiger auf eine Stelle im Speicher, an der ein "int" gespeichert ist, wie Sie sagen. Wenn Sie ++ auf den Zeiger, so wird dieser um eine Stelle (um die Größe des Typs) verschoben, in diesem Fall wird der Wert "4" höher, da sizeof(int)==4 .

Answer 3

Der Grund dafür ist, dass die folgende Aussage wahr ist:

*(ptr + n) == ptr[n]

Diese können austauschbar verwendet werden.

Answer 4

In der Zeigerarithmetik fügt man einem Zeiger die Größe des Typs hinzu, auf den er zeigt.

so für eine gegebene:

TYPE * p;

Das Addieren zu p erhöht sich tatsächlich um sizeof(TYPE) . In diesem Fall ist die Größe des int 4.

Ver diese verwandte Frage

Answer 5

Denn in "C" wird die Zeigerarithmetik immer nach der Größe des Objekts skaliert, auf das gezeigt wird. Wenn man ein wenig darüber nachdenkt, stellt sich heraus, dass es "das Richtige" ist.