char str[] = "Stanford University";
char a = str[1];
char b = *(char *)((int *)str + 3);
char c = str[sizeof(int *)];
Каковы значения символов a
, b
и c
?
a = 't'
значение b
равно 'v'
, а c
равно ' '
(пробел). Но почему c
это космос? размер int *
составляет 4 байта или 8 байтов. В обоих случаях у нас будут разные значения. Кроме того, в b
он указывает на s[12]
, но как выполняется вся строка, я имею в виду, что сначала она приводится к типу с помощью int *
, а затем с помощью char *
, а затем мы разыменовываем или делаем что-то еще?
Да @AKX, я пытался напечатать значения для b, он дает «v», а для c ничего не печатает. Для char b у меня есть расплывчатое объяснение, но для c я немного запутался.
c = ` ` пробел, размер адреса указателей 8 байт. c = str[sizeof(int*) + 1]
будет U
. Поиграйте с этими числами; еще лучше использовать отладчик для оценки многих выражений.
sizeof(int*)
зависит от архитектуры. Не могу ответить на это в общих чертах.
Что ты думает об этих значениях?
@Jabberwocky b — это 'v', а c — это '' (пробел). Но как C размер пространства int * составляет 4 байта или 8 байтов. У нас будут разные значения в обоих случаях. Кроме того, в b он указывает на s[12], но как выполняется вся строка, я имею в виду, что сначала она приводится к типу int*, а затем char *, а затем мы разыменовываем или делаем что-то еще
Первым значением всегда является 't'
, так как это второй символ в строке C, хранящейся в str
.
Второе значение зависит от размера int
на целевых платформах. Подсказка: большинство современных платформ используют 32-битную int
и 8-битную char
.
Третье значение зависит от размера указателей на int
. Подсказка: указатели могут иметь размер, отличный от int
, на современных платформах они обычно имеют 64 бита.
Значения Th, которые вы наблюдаете на своей платформе, согласуются с int
размером 4 байта (32-разрядная версия) и int *
размером 8 байтов (64-разрядная версия). Это относится к текущим 64-битным системам.
Вот объяснение второго выражения:
Чтобы оценить *(char *)((int *)str + 3)
, компилятор сначала преобразует str
в указатель на int
, который может быть смещен(*), затем вычисляет адрес четвертого int
в массиве, на который указывает (int *)str
, следовательно, 12 байтов от начала этого массива, затем этот адрес преобразуется обратно в char *
, сохраняя тот же адрес. Наконец, *
читает символ, на который указывает последний, следовательно, str[3 * 4]
т.е. буква 'v'
.
Поведение проще объяснить для третьего выражения:
char c = str[sizeof(int *)];
просто считывает символ со смещением sizeof(int *)
, который соответствует 8
или вашей системе, поэтому c
содержит ' '
, пробел между Stanford
и University
.
Помните, что и второе, и третье выражения определяются реализацией:
b = 'r'
и c = 'a'
, а при использовании средней и большой модели b = 'r'
и c = 'f'
;b = 'v'
и c = 'f'
;int
вычисления b
будут иметь неопределенное поведение;b = 'n'
и c = 't'
.(*)смещенный указатель не будет разыменован как int *
, но даже простое вычисление недопустимого адреса имеет неопределенное поведение, поэтому в экзотических системах может произойти что-то странное. Если ваша цель — персональный компьютер под управлением Windows, macOS или Linux, это рискованное вычисление адреса не должно вызывать проблем.
Предположим, мы взяли размер int = 4 байта, размер short = 2 байта, размер char = 1 байт и размер указателя = 4 байта. Теперь не могли бы вы уточнить
@VishalKumar, тогда ты сможешь понять третий
Второй определенно зависит от реализации, но также может привести к неопределенному поведению, если выравнивание str
неверно для int. Приложение J: «Преобразование между двумя типами указателей приводит к неправильному выравниванию результата»
размер указателей на int = 4 байта, тогда он должен вернуть мне F, верно?
@VishalKumar если размер int *
составляет 4 байта. Скорее всего 8 байт.
Примечательно, что некоторые системы могут вызвать аппаратное исключение, просто создав смещенный указатель, независимо от того, разыменован он или нет. Так что потенциально это уже UB во время самого преобразования указателя. Таким образом, этот пример не является хорошим фрагментом для использования в целях обучения.
@Lundin: Боюсь, вы слишком академичны, системы, используемые для обучения и производства, в настоящее время не имеют такого поведения. Как только новички усвоят концепции размещения памяти, массива, указателей, области видимости переменных, управляющих структур, функций, передачи аргументов и возврата значений, рекурсии, сложности алгоритма... тогда они смогут открыть для себя мудрость стандарта C и то, как он обеспечивает переносимость. проблемы и нестандартные архитектуры. Их следует предупредить, что язык более изощрен, чем кажется, но не до такой степени, чтобы сдаваться.
@chqrlie На самом деле это вызвано не языком C, а различными более или менее экзотическими ISA. Я полагаю, что некоторые микроконтроллеры MIPS ведут себя именно так, как я только что описал, и они по-прежнему популярны в школах. Если во время выполнения лабораторного задания студент получает загадочную ошибку автобуса ни с того ни с сего и не может понять, почему, что тогда?
@Lundin: char b = *(char *)((int *)str + 3);
является частью его задания. Я объяснил, как это работает в его системе. Я собираюсь добавить дополнительное предупреждение о потенциальном UB :)
Я просто хочу, чтобы учителя могли сделать "вот хорошо написанный, четко определенный фрагмент качественного исходного кода C, проанализируйте его, что он делает?" Вместо «вот какой-то небрежный, плохо определенный хак, что он делает?» Включая утомительный «что является результатом i=i++» или тратя половину класса для начинающих, пытаясь понять бесполезную и опасную рекурсию...
Вы... пробовали распечатать эти значения и попытаться выяснить, почему они именно такие? (В моей тестовой среде
a=116, b=118, c=32
)