C/C++ 指针运算注意事项总结
C/C++ 指针运算相关注意事项如下:
一、指针运算基础
- 指针运算的特殊性:
- 指针的加减运算并非简单的数值加减,而是根据指针所指数据类型的大小进行移动。例如,一个
int
型指针加 1,地址实际上会增加一个int
类型数据所占的字节数(通常是 4 个字节,但依赖于平台)。
- 指针的加减运算并非简单的数值加减,而是根据指针所指数据类型的大小进行移动。例如,一个
- 指针运算的前提条件:
- 当对两个指针进行减法运算时,必须确保这两个指针指向同一个数组或内存块。否则,结果将是未定义的。
二、指针运算的详细注意事项
- 确定指针类型:
- 在进行指针加减之前,需要明确指针的类型,因为加减的位移量取决于指针所指向数据类型的大小。如
char*
指针加减 1,地址变化 1 个字节;而int*
指针加减1,地址则变化 4 个字节(在 32 位和 64 位系统中,一个int
通常占 4 个字节)。
- 在进行指针加减之前,需要明确指针的类型,因为加减的位移量取决于指针所指向数据类型的大小。如
- 避免指针运算溢出:
- 进行指针加减时要确保结果指针仍然指向有效的内存区域,避免指针溢出导致的未定义行为。
- 空指针和野指针:
- 不要对空指针进行加减运算,因为这会导致未定义行为。
- 避免对野指针(未初始化或已释放内存的指针)进行加减操作。
- 数组边界检查:
- 当指针指向数组元素时,加减运算后应确保指针没有超出数组的有效范围。
- 指针差值的含义:
- 当计算两个指向同一数组元素的指针的差值时,结果表示它们之间相隔的元素个数,而不是字节数。
- 类型转换的影响:
- 如果在进行指针运算前进行了类型转换(如将
int*
转换为char*
),需要特别注意此时加减运算的位移量会按照新的指针类型(如char
,占 1 个字节)来计算。
- 如果在进行指针运算前进行了类型转换(如将
- 使用 C++ 智能指针进行安全操作:
- 在 C++ 中,可以考虑使用智能指针来管理内存,以减少直接操作原始指针带来的风险。虽然智能指针不支持直接的指针算术,但它们可以通过标准库提供的相关函数安全地访问和操作数组元素。
遵循以上注意事项,可以更安全地进行指针运算,避免潜在的错误和风险。
更进一步地,可参见如下详细介绍:
- 避免指针运算的结果溢出
- 未指向同一数组的指针不可相减
- 未指向同一数组或同一对象的指针不可比较大小
- 未指向数组元素的指针不应与整数加减
- 指针加减偏移量时计入 sizeof 是可疑的
- 指针不应与字符串常量直接比较
- 数组下标应为整型表达式