提问人：Sasha 提问时间：10/7/2023 最后编辑：Sasha 更新时间：10/8/2023 访问量：93
初始或末端 malloc 缓冲液可能吗？
initial or terminal malloc buffer possible?
问：
假设我执行以下操作：
size_t length = 1000;
char* p = malloc(length);
然后我想遍历这些元素，所以最基本的是：
for (size_t i = 0; i < length; ++i) {
p[i] = ...; // or p[length - 1 - i] = ...
}
但也有可能
char* q = p;
for (size_t i = 0; i < length; ++i) {
*q = ...;
++q;
}
或反转
char* q = p + (length - 1);
for (size_t i = 0; i < length; ++i) {
*q = ...;
--q;
}
我的问题是，如果我想避免并执行以下操作怎么办：i
char* const final = p + (length - 1);
for (char* q = p; q <= final; ++q) {
*q = ...;
}
或反之：
char* const final = p + (length - 1);
for (char* q = final; q >= p; --q) {
*q = ...;
}
似乎在这些循环中出现错误行为的可能性非常小，避免;对于第一个循环，如果 ，即我们有一个系统，在可能的限制和溢出的末尾，我们被分配了内存......对于第二个循环，如果 ，即我们有一个系统，在内存开始时我们被分配了内存......在这两种情况下，循环都不会在需要时结束......ip + length == 0size_tp == 0
可能这些并没有真正发生，但如果这是未定义的行为，那么也许最好循环使用它，尽管它看起来不那么优雅。i
编辑：在Fe2O3的评论之后，我记得我确实想问一点不同。也就是说，我想要的不是 s 的数组，而是某种结构类型的元素数组，因此结构体可能相对较大，大小为 ，比如说。那么第二个循环失败就足够了，没有必要。此外，达到最大尺寸减去就足够了......当然，可以更大......char3000p < 30000final30003000
答：
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Chris Dodd
10/7/2023
#1
TL;DR：递增的指针版本是可以的，但递减的指针版本是不确定的。
C 标准将数组中的指针算术定义为有效，只要生成的指针指向 arrar 的元素或指向“一个过去的末尾”。在这种特殊情况下，你会得到一个有效的指针，该指针不能被取消引用（这是未定义的），但它将始终比指向数组任何元素的任何指针进行比较
6.5.6.8 当将具有整数类型的表达式添加到指针或从指针中减去时， result 具有指针操作数的类型。如果指针操作数指向 一个 Array 对象，并且数组足够大，则结果指向 原始元素使得结果和原始元素的下标的差异 数组元素等于整数表达式。换言之，如果表达式 P 指向 数组对象的第 i 个元素，表达式 （P）+N（等效地，N+（P））和 （P）-N（其中 N 的值为 n）分别指向 数组对象，前提是它们存在。此外，如果表达式 P 指向最后一个 元素，则表达式 （P）+1 指向 array 对象，如果表达式 Q 指向数组对象的最后一个元素， 表达式 （Q）-1 指向数组对象的最后一个元素。如果两个指针 操作数和结果指向同一数组对象的元素，或指向最后一个元素 元素，则计算不得产生溢出;否则， 行为未定义。如果结果指向数组对象的最后一个元素，则 不得用作被计算的一元 * 运算符的操作数。
因此，当你递增指针时，当你超过数组的末尾时，你会得到这个特殊的“一个超过末尾”的指针，该指针将比指向最后一个元素的指针更大，并且循环将终止。但是，在递减循环中，在到达第一个元素后，您将再次递减指针并“下溢”，从而产生未定义的行为。
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cafce25
10/7/2023
这几乎是真的，除了 OP 的正向版本正在使用 for which is UB 以防万一。p + (length - 1)finallength == 0
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Sasha
10/7/2023
谢谢，除了上面@pmg也给出了递减循环的解决方案;写做...而（q-->p）。但是，如果长度 == 0，则该解决方案有问题，因此应该单独检查，我猜......
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Sasha
10/7/2023
@cafce25对..所以我想对于这两种情况，递增和递减，最好先检查长度 == 0 ......
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cafce25
10/7/2023
@Sasha，不，您可以创建条件并用 FeO3 提供了一个适用于向后情况的版本，而无需明确检查，即使对于与q < finalfinal = p + length;length != 0char
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Fe2O3
10/8/2023
@Sasha 在思考事情时，最好在脑海中有一个画面。问：例如，可容纳 0 个鸡蛋的标准鸡蛋纸盒是什么？A：“空气”......如果你有一个数组，那么你至少有 1 个元素。
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Sasha
10/7/2023
#2
总结一下人们所说的话（谢谢！），以下几点应该始终有效（我认为）：
size_t length = ...;
type_t* p = malloc(length * sizeof(type_t));
type_t* const q = p + length;
/* looping incrementally */
for (type_t* r = p; r < q; ++r) {
*r = ...;
}
/* looping decrementally */
for (type_t* r = q; r > p;) {
*--r = ...;
}
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Chris Dodd
10/7/2023
对于第三个，您需要...严格正确。否则，即使指针未定义，也会错误地递减指针。for (type_t* r = q; r > p; ) { *--r=r == p
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Sasha
10/7/2023
@ChrisDodd如果我理解正确，我会递减它，但循环会结束，这样我就不会再关心值了......r
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pmg
10/7/2023
对于递减的......确保（为什么它会是 0？哈哈）并坚持循环 ：-）length >= 1do ... while
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Eric Postpischil
10/7/2023
@Sasha：回复“我会递减它，但循环会结束”：不，你不能确定你会递减它，仅基于 C 标准。您尝试用 递减它，但有什么作用呢？When 已经 ，所以可以指出之前，C 标准说行为没有定义。所以你不知道会减少.它可能会中止程序。或者，编译器可以根据仅在保持在适当范围内时才定义的事实进行推导，并根据这些推导奇怪地优化您的程序。r-- > pr--rpr--rpr--rr--r
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Sasha
10/7/2023
@EricPostpischil好的，谢谢大家，我很感激。我没有意识到仅仅将指针“域外”是不应该做的。所以如果我现在理解正确的话，代码是UB，不能指望和.但和第二个一样......char* p = malloc(10); --p; ++p;char* p = malloc(10);char* p = malloc(10); p += 10; p -= 10;
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0在大多数实现中，等同于 或 。这是分配失败的“特殊迹象”。因此，它不能同时用于指示成功分配。在另一端，“堆”边界不能渗入位于最高地址的边界。换句话说，这不是一个问题......(void*)0NULLstackp + length根据标准，始终是正确的。对于第二种情况，请使用do ... while(q-- > p);for (char* q = final +1; q-- > p; )qpp + length作为指针总是正确的（例如，对于指针比较）......如果取消引用，则不正确：无效！*(p + length)