c - 内存中的指针

Question

所以我目前正在学习 C，并且尝试实现自己的基于数组的堆栈。这是代码:

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>

#define MAX_STACK_SIZE 255

typedef struct
{
    int array[MAX_STACK_SIZE];
    unsigned int count;
    unsigned int max;
} Stack;

void initialize(Stack*);
void push(Stack*, int value);
int* pop(Stack*);
bool isEmpty(Stack*);
bool isFull(Stack*);

int main()
{
    Stack s1;
    initialize(&s1);
    for(int i = 0; i < 7; i++)
    {
        push(&s1, i);
    }
    pop(&s1);
    push(&s1, 88);
    push(&s1, 6);
    int *top;
    while((top = pop(&s1)) != NULL)
    {
        printf("Popping %d from the top of the stack.\n", top);
    }
    return 0;
}

void initialize(Stack *p)
{
    p->count = 0;
    p->max = MAX_STACK_SIZE;
}

void push(Stack *p, int value)
{
    if(!isFull(p))
    {
        p->array[p->count] = value;
        p->count++;
    }
}

int* pop(Stack *p)
{
    if (!isEmpty(p))
    {
        p->count--;
        return p->array + p->count;
    }
    return NULL;
}

bool isEmpty(Stack *p)
{
    return p->count == 0;
}

bool isFull(Stack *p)
{
    return p->count == p->max;
}

因此，在查看我的代码后，我突然想到一个关于 pop 函数中发生的事情的问题。在 pop 函数中，我们返回指向栈顶值的指针。现在我这样做的方式是:

return p->array + p->count;

其中计数器是堆栈中元素的数量，当然我在返回指针之前递减计数器值，因为计数器从 1 而不是从 0 开始计算元素。因此，在查看我的代码后，我想到的问题是:假设我们将 2 个数字压入堆栈 0，然后压入 1。现在计数器是 2，所以在弹出第一个元素之前，我们将计数器减为 1，然后返回:

return p->array + p->count;

在我看来，当我看到它时，我看到它返回一个指针，指向堆栈中第一个整数的地址 + 1 个地址。所以假设数组地址中的第一个整数是 20(用小数表示)所以在我看来，这个函数会给我指向地址 (20 + 1) 的指针，所以指向地址 21 的指针。现在，如果我错了，请纠正我，但根据我的理解，每个字节都有一个地址，如果我们返回一个指向地址 21 的指针，我们将返回一个指向地址的指针，该地址是堆栈中第一个整数的/部分/。现在这就是我认为发生的事情，但实际上当运行程序并打印堆栈顶部值的地址时(请参阅 while 循环，我打印地址而不是值)我看到每次打印时递减 4 (每个 int 变量占用 4 个字节)。那到底是为什么？我写的时候怎么样

return p->array + p->count;

我得到的不是指向地址 21 的指针，而是指向内存中变量的指针？这是语言本身做的事情吗？这是我为形象化我给您的示例而制作的插图:

Answer 1

这只是基本的指针运算。当您将一个整数值添加到一个指针时，添加的结果是指针的地址增加它所指向的类型的大小乘以整数值。

因此，将 1 加到 int* 类型的指针将使地址增加 sizeof(int) 字节(在您的机器上为 4 字节)。将 2 加到 char* 类型的指针将使指针前进 2 个字节 (sizeof(char) == 1))。