指针的加减法运算及对“指针 = 地址 + 偏移量”的理解

本文通过c++示例代码演示指针的加减法运算及对“指针 = 地址 + 偏移量”的理解。

概述

本文通过c++示例代码演示指针的加减法运算及对“指针 = 地址 + 偏移量”的理解。

研究示例

1. 首先来检查各种变量类型所占的内存大小

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
	cout << sizeof(char) << endl;      // 1 Byte
	cout << sizeof(short) << endl;     // 2 Byte
	cout << sizeof(int) << endl;       // 4 Byte
	cout << sizeof(long long) << endl; // 8 Byte
	return 0;
}

2. 各类型的指针进行加减运算

各类型的指针进行加减运算是以元素为单位进行加减，而非地址的最小单位(1个Byte)。以下演示各类型指针指向的地址：

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
	char *p_char = new char('a');
	cout << "*p_char = " << *p_char << endl; 
	cout << "p_char = " << (void*)p_char << endl;    // char指针在使用cout输出会直接打印变量而非地址，要加(void*)
	cout << "p_char + 1 = " << (void*)(p_char + 1) << endl; 
	cout << "p_char + 2 = " << (void*)(p_char + 2) << endl; 
	cout << "p_char - 1 = " << (void*)(p_char - 1) << endl; 
// ...（以下省略部分代码）

3. 强制转换指针类型对地址进行解析

可以强行指定指针的类型对同一块内存的数据进行不同方式的解析。例如：

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
	char arr[10] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
	unsigned int l = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);

	char* p_char = arr;
	cout << "*p_char = " << (int)*p_char << endl; 
	cout << "*(p_char + 1) = " << (int) *(p_char + 1) << endl; 
	cout << "*(p_char + 2) = " << (int)*(p_char + 2) << endl; 
	cout << "*(p_char + 3) = " << (int)*(p_char + 3) << endl; 
	cout << "*(p_char + 9) = " << (int)*(p_char + 9) << endl; 
// ...（以下省略部分代码）

总结

本文通过几个简单的c++程序验证了“指针 = 地址 + 偏移量”这一结论，希望能对指针如何操作内存有更深入的理解。

另外，本文所讨论的指针均为变量指针，而函数指针不能进行加减运算（会报warning: pointer to a function used in arithmetic），我会另写一篇文章讨论函数指针。