C语言----指针算术运算

指针算术运算分为指针加法运算和指针减法运算。

一、指针加法运算

这里对指针加常数（如int*p,p++）进行讨论

指针加指针非法

假设指针+1有以下三种情况：

1、加一个单元格（正确）

2、加一个字节

3、加整个数组（没有意义）

#include<stdio.h>
int main()
{
 int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
 int *p = arr;  //*p = arr[0]
 *p = 10;   //arr[0] = 10
 p++;       //给指针加1
 //p = (int *)((char *)p+1);
 *p = 20;
 printf("%d,%d\n",arr[0],arr[1]);
 return 0;
}

（1）首先验证第二种情况，假设指针+1为加一个单元格，根据以上代码分析如下：

注：两个十六进制数可以表示为8个位的二进制数

数据类型int每个单元格为4个字节

十进制的10转化为8位的十六进制数为: 0000000a //二进制数为32位

十进制的20转化为8位的十六进制数为: 00000014

综上得出：指针+1表示加一个字节是错误的。

结论：指针加法需要调整（加1加一个单元格），调整的权重为指针去掉一个星号*，然后求sizeof,如：

int *p; p++ 加4个字节= sizeof(int)

double *p; p++ 加8个字节= sizeof(double)

char **p; p++ 加4个字节= sizeof(char *) (指针占4个字节)

int *p; p+2 加4*2=8个字节= sizeof(int)*2

int *p; p+4 加4*4=16个字节= sizeof(int)*4

根据上面结论给出代码助于理解，代码如下：

#include <stdio.h>
int main()
{
 int *p = (int *)100;
 printf("%d\n",p+4);                   //116
 printf("%d\n",(char *)p+4);           //104
 printf("%d\n",(short *)p+4);          //108
 printf("%d\n",(unsigned long *)p+4);  //116
 printf("%d\n",(long long)p+4);        //104
 printf("%d\n",(char **)p+4);          //116
 printf("%d\n",(int ****)p+4);         //116

 return 0;
}

二、指针减法运算

1、指针减常数运算

#include <stdio.h>
int main()
{
 int *p = (int *)0x2010;
 printf("%x\n",p-2);               //2008
 printf("%x\n",(char***)p-2);      //2008
 printf("%x\n",(float*)p-2);       //2008
 printf("%x\n",(double **)p-2);    //2008
 printf("%x\n",(long long *)p-2);  //2000
 printf("%x\n",(char*)p-2);        //200e
 printf("%x\n",(unsigned long)p-2);//200e

 return 0;
}

指针加一个数字或减一个数字都需要调整，调整的权重为去星号*取sizeof。

2、指针减指针运算，

指针-指针表示间隔的单元个数。例子如下：

#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[10] = {0};  //x
 int *p = &arr[1];   //x+4
 int *q = &arr[9];   //x+36
 printf("%d\n",p-q); //-8
 printf("%d\n",q-p); //8
 printf("%d\n",(char **)q-(char **)p);    //8
 printf("%d\n",(short *)q-(short *)p);    //16
 printf("%d\n",(double *)q-(double *)p);  //4
 printf("%d\n",(char *)q-(char *)p);      //32
 printf("%d\n",(long long)q-(long long)p);//32

 return 0;
}

练习题：

int arr[5];

int *p = arr;//*p = arr[0];

int *q =arr[5];

①p+q有意义吗？（p、q都为指针）

②q-p有意义吗？

答：①没有意义，指针加指针是非法的。

②有意义，设数组arr[5]的首地址为100；q表示arr[5]的地址，p表示arr[0]的地址。q-p=120-100=20.

此处的20表示的是间隔的单元个数，而不是字节长度（由数据类型的改变而改变）。

计算间隔的单元个数：

①算出间隔的字节数（正负）

②除以权重（去星号*加sizeof）