Pointer arytmetyka wokół cast

Question

Jestem obecnie naukę w klasie CS107 co czyni następujące założenia:

• sizeof(int) == 4
• sizeof(short) == 2
• sizeof(char) == 1
• duży endianness

Mój profesor pokazał następujący kod:

int arr[5]; 
((short*)(((char*) (&arr[1])) + 8))[3] = 100; 

Oto 20 bajtów reprezentujących arr:

|....|....|....|....|....| 

Mój profesor stwierdza, że ​​&arr[1] punkty tutaj, co się zgadzam.

|....|....|....|....|....| 
    x 

teraz zrozumieć, że (char*) sprawia wskaźnik szerokości Char (jeden bajt), zamiast szerokość int (4 bajty).

Co nie rozumiem jest + 8, co mówi mój profesor punkty tutaj:

|....|....|....|....|....| 
         x 

Ale nie powinno to podkreślić tutaj, ponieważ to jedzie do przodu 8 razy większy od char (1 bajt)?

|....|....|....|....|....| 
       x 

Answer 1

Zróbmy to krok po kroku. Twój wyraz można rozłożyć tak:

((short*)(((char*) (&arr[1])) + 8))[3] 
----------------------------------------------------- 
char *base = (char *) &arr[1]; 
char *base_plus_offset = base + 8; 
short *cast_into_short = (short *) base_plus_offset; 
cast_into_short[3] = 100; 

base_plus_offset punktów w lokalizacji bajtów 12 w tablicy. cast_into_short[3] odnosi się do wartości short w lokalizacji 12 + sizeof(short) * 3, która w Twoim przypadku to 18.

Answer 2

Oto niektóre kodu, który może pokazać, który bajt zostanie zmodyfikowany w systemie, wraz z podziałem na to, co się dzieje:

#include <stdio.h> 

int main(int argc, char* argv[]) 
{ 
    int arr[5]; 
    int i; 

    for(i = 0; i < 5; i++) 
     arr[i] = 0; 

    printf("Before: "); 

    for(i = 0; i < sizeof(int)*5; i++) 
     printf("%2.2X ", ((char*)arr)[i]); 

    printf("\n"); 

    ((short*)(((char*) (&arr[1])) + 8))[3] = 100; 

    printf("After: "); 

    for(i = 0; i < sizeof(int)*5; i++) 
     printf("%2.2X ", ((char*)arr)[i]); 
    printf("\n"); 

    return 0; 
} 

zacząć od wewnętrznej najbardziej:

int wskaźnik do (arr + 4)

&arr[1] 
|...|...|...|...|... 
    Xxxx 

znak wskaźnik (aRR +4)

(char*)(&arr[1]) 
|...|...|...|...|... 
    X 

znak wskaźnik (ARR + 4 + 8)

((char*)(&arr[1])) + 8) 
|...|...|...|...|... 
      X 

krótkim wskaźnik do (ARR + 4 + 8)

(short*)((char*)(&arr[1])) + 8) 
|...|...|...|...|... 
      Xx 

krótki w (ARR + 4 + 8 + (3 x 2)) (jest to indeks tablicy)

((short*)((char*)(&arr[1])) + 8))[3] 
|...|...|...|...|... 
        Xx 

Dokładnie jaki bajt zostanie zmodyfikowany w tym miejscu, zależy od nieodłączalności systemu. Na moim małym endianie x86 otrzymuję następujące dane wyjściowe:

Before: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 
After: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 64 00 

Powodzenia z kursu.

Answer 3

Wyrażenie ustawi dwa bajty 18 bajtów po rozpoczęciu arr do wartości 100.

#include <stdio.h> 

int main() { 

    int arr[5]; 

    char* start=(char*)&arr; 
    char* end=(char*)&((short*)(((char*) (&arr[1])) + 8))[3]; 

    printf("sizeof(int)=%zu\n",sizeof(int)); 
    printf("sizeof(short)=%zu\n",sizeof(short)); 
    printf("offset=%td <- THIS IS THE ANSWER\n",(end-start)); 
    printf("100=%04x (hex)\n",100); 

    for(size_t i=0;i<5;++i){ 

     printf("arr[%zu]=%d (%08x hex)\n",i,arr[i],arr[i]); 

    } 

} 

Możliwa wyjściowa:

sizeof(int)=4 
sizeof(short)=2 
offset=18 <- THIS IS THE ANSWER 
100=0064 (hex) 
arr[0]=0 (00000000 hex) 
arr[1]=0 (00000000 hex) 
arr[2]=0 (00000000 hex) 
arr[3]=0 (00000000 hex) 
arr[4]=6553600 (00640000 hex) 

We wszystkich profesorów shenanigans on przeniósł cię 1 całkowitą , 8 znaków/bajtów i 3 szorty, które 4 + 8 + 6 = 18 bajtów. Bingo.

Zauważ, że to wyjście ujawnia komputer, na którym to uruchomiłem, aby mieć 4-bajtowe liczby całkowite, 2 bajty krótkie (często) i być małe-endianowe, ponieważ ostatnie dwa bajty tablicy zostały ustawione odpowiednio na 0x64 i 0x00.

Uważam, że diagramy są strasznie zagmatwane, ponieważ nie jest jasne, czy masz na myśli "|" adresować, czy nie.

|....|....|....|....| 

    ^ 1^ ^2 
A X  C  S B 

Dołącz barów ('|') A jest początkiem Arr i B jest 'jeden za końcem' (pojęciem prawnym w C).

X jest adresem, o którym mowa w wyrażeniu & Arr [1]. C za pomocą wyrażenia (((znak *) (& arr [1])) + 8). S przez całe wyrażenie. S i bajt po są przypisane, a to zależy od stopnia zaawansowania platformy.

Zostawiam to jako ćwiczenie, aby określić, jaki wynik na podobnej, ale wielkiej endianowej platformie, która generuje. Ktoś? Zauważyłem z komentarzy, że jesteś big-endianinem i jestem little-endian (przestań się śmiać). Należy zmienić tylko jedną linię danych wyjściowych.