c++ - 当我减去内存地址时，为什么结果比我预期的要小？

Question

我有以下程序:

#include <iostream>

struct X
{
    int a;
    float b;
} x[10], *p1, *p2;

int main(int argc, char *argv[])
{
    p1 = &x[1];
    p2 = &x[5];

    int i = p2 - p1;

    std::cout << i << std::endl;
}

我可以想象 X 在内存中的布局，10 个盒子包含一个 int 和一个 float，p1 将指向第二个框的开头 (x[1]) 和 p2 指向第 6 个框的开头 (x[5]):

   X   0   1  2  3  4  5  6  7  8  9
       _______________________________
    b  |__|__|__|__|__|__|__|__|__|__|
    a  |__|__|__|__|__|__|__|__|__|__|
          |           |    
          |           | 
          p1          p2

我画的对吗？如果是这样，为什么 i 的结果是 4 ？
在理解两个地址的减法时遇到一些困难？

Answer 1

这就是pointer arithmetic作品。考虑:

p1 = (x*)100;   // invalid memory address, just an example!
p2 = p1 + 1; 

此时，p2 的值将不是 101，而是 100 + sizeof(x)(假设为 8 , 所以 108).它不是增加了 1，而是增加了 sizeof(x) 的倍数!相反，从指针中减去一个整数实际上减去 sizeof(指向的类型) 的倍数。

所以现在如果你执行 int diff = p2 - p1，你肯定会期望得到 1，而不是 8!否则，减去刚刚添加的数字将不会产生原始值。因此，从一个指针中减去另一个指针得到的不是内存地址的差异，而是两个指针之间的元素数量。

此外，标准要求指针减法是没有意义的，除非两个指针指向同一数组中的元素(更准确地说，这是未定义的行为，您也可以使用指向“一个”的指针超过最后一个元素”，即使那里没有这样的对象)。

最后，如果编译器不知道指向类型的大小(即指针是 void*)怎么办？在这种情况下，根本不允许指针运算。例如:

void* p = 100;
void* x = p + 1; // does not compile¹

¹ 某些编译器可能会在 void* 上提供指针算法作为 extension到语言规范。在这种情况下，该语句确实可以编译，结果将取决于所述扩展的规范(例如，gcc 将以值 101 结束)。