Re: [問題] 雙重指標

看板C_and_CPP (C/C++)作者loveme00835 (髮箍)時間4年前 (2020/06/15 23:52)推噓3(3推 0噓 1→)

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※ 引述《spong (請輸入ID)》之銘言： : #include<iostream> : using namespace std; : int main(void) : { : int x = 5; : int *ptr=&x; : int **temp =&ptr; : cout << "&ptr="<<ptr<< endl; : cout << "*ptr=" << *ptr<< endl; : cout << "&temp=" <<temp <<endl; : cout << "**temp="<<**temp <<endl; : return 0; : } : 既然雙重指標，是指標的指標，為什麼不能宣告int *temp 去指向 int *ptr呢? : 一定要用**temp? 千萬不要把指標的值用來理解指標怎麼運作, 因為在沒有搭配型別的情況是沒有意義的, 用不合法的操作取得的指標也是不能用的. 陣列和類別一樣對於 sub-object (子物件) 的位址關係是有明確定義的, 對於大小為 N 的陣列 A 來說, 假如索引 0 <= i, j < N, 而且 i < j, 那麼 &A[i] < &A[j]. ([expr.add]/4.2). 陣列名稱單獨做為敘述使用的話具備型別和它宣告的時候一樣, 但當你對它用 subscript 運算子的時候, 你會先得到轉型之後的指標, 才會得到指標運算的結果, 此指標指向陣列的第一個元素 ([conv.array]/1) . A[i] 等同於 *(A + i), 都是指標運算的結果 ([dcl.array]/9). 只是你要確定這個 i 必須是合法的陣列索引 (0 <= i < N). 另外單獨的物件本身被視為是大小為 1 的陣列 ([expr.add]/4.2). 有了以上遊戲規則, 就可以說明下面操作全是不合法的: int a[10]; *(a + 10) = 0; // error int j, i; if ((&i + 1) == &j) { *(&i + 1) = 0; // error } 即使指標値相同, 但是因為來源不同, 算出來的位址也會有合法與否的問題. 所以我們必須從型別出發, 才能理解每個操作真正的涵義, 而不是轉成 void* 印出來看就行. 假設我們有一個陣列, 陣列元素型別為 T, 陣列大小為 N, 那我們一般宣告陣列的時候會是用下面的方式: T array[N]; 我們可以用下面的工具搭配 decltype 運算子來檢視每一個敘述的型別為何: int array[10]; template <typename> struct print_type; print_type< decltype(array) >(); // compilation error 上面這行會編譯錯誤, 不過是預期的結果, 現階段在 C++ 我們要看到完整的型別還只能透過這樣的方式, 編譯器會把型別放在錯誤訊息裡: error: invalid use of incomplete type 'struct print_type<int [10]> 從上面我們就可以看到 array 的型別是 int[10], 獲取陣列元素型別的方法會比較醜一點, 記得引入 <type_traits> 標頭檔: #include <type_traits> print_type< std::remove_extent<decltype(array)>::type >(); std::remove_extent 可以用來取得元素的型別, 另外還有一個工具是 std::extent 可以讓我們知道陣列有幾個元素, 兩者搭配就可以更深入了解一個陣列型別: template <std::size_t> struct print_size; int array2[3][4]; print_size< std::extent<decltype(array2)>::value >(); // 3 print_type< std::remove_extent<decltype(array2)>::type >(); // int[4] 從上面的結果我們可以看到 array2 是一個大小為 3 的 int[4] 陣列. 沒錯, 在 C++ 裡陣列是允許巢狀的, 嚴格說起來目前只有陣列的陣列, 還沒有多維陣列的概念. 接著我們就可以用以上的背景知識來檢驗你上一篇的程式碼: int ar[3][4] = {{2,4,6,8},{1,3,5,7},{10,11,12,13}}; ar // type = int[3][4], size = 3 ar+3 // type = int(*)[4], 3 exceeds the size of ar *(ar+3) // type = int(&)[4], same as 'ar[3]' but we cannot // de-ref an element which is not in array. *(ar+3)+4 // type = int*, same as 'ar[3] + 4', meaningless *(*(ar+3)+4) // type = int&, same as 'ar[3][4]', meaningless 有的指標値已經不合法了, 所以即使它能印出來觀察也是沒有意義的. (對陣列取値會得到元素的左値參考, 所以會多出 & 符號, 和 std::remove_extent 的結果只有差在這裡) 同理本篇的程式碼也有對應的工具可以用: std::remove_pointer. 假如我們宣告一個指標如下: T* ptr; ptr 只能用來指向型別為 T 的物件 (位址) T obj; ptr = &obj; 給定一個指標型別, 我們就可以知道它應該指向何種物件: int* pi; print_type< std::remove_pointer<decltype(pi)>::type >(); // int int** ppi; print_type< std::remove_pointer<decltype(ppi)>::type >(); // int* Reference N4850 http://eel.is/c++draft/ -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 123.193.76.216 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/C_and_CPP/M.1592236371.A.84C.html ※ 編輯: loveme00835 (123.193.76.216 臺灣), 06/16/2020 20:29:38