c++ - 指针表达式 : *ptr++, *++ptr 和++*ptr

Question

最近我遇到了这个我自己无法理解的问题。
这三个表达式有什么用真是什么意思？

*ptr++
*++ptr
++*ptr

我试过里奇。但不幸的是，他无法理解他讲述的这 3 次手术。
我知道它们都是为了增加指针/指向的值而执行的。我也可以猜测可能有很多关于优先级和评估顺序的事情。就像先增加指针然后获取该指针的内容一样，一个简单地获取内容然后增加指针等等。如您所见，我对他们的 没有清楚的了解。实际操作，我想尽快清除。但是当我有机会在程序中应用它们时，我真的迷失了。例如:

int main()
{
    char *p = "Hello";
    while(*p++)
         printf("%c",*p);
    return 0;
}

给我这个输出:

ello

但我的期望是它会打印 Hello .
最后一个请求——请举例说明每个表达式在给定代码片段中的工作方式。因为大多数时候只有一小段理论会飞过我的脑海。

Answer 1

这里有一个详细的解释，我希望会有所帮助。让我们从您的程序开始，因为它最容易解释。

int main()
{
    char *p = "Hello";
    while(*p++)
        printf("%c",*p);
    return 0;
}

第一条声明:

char* p = "Hello";

声明 p作为指向 char 的指针.当我们说“指向 char 的指针”时，这是什么意思？这意味着 p 的值是 char 的地址; p告诉我们在内存中的哪个位置留出了一些空间来保存 char .
该语句还初始化 p指向字符串文字中的第一个字符 "Hello" .为了这个练习，理解 p 很重要。不是指向整个字符串，而是指向第一个字符， 'H' .毕竟 p是一个指针 char ，而不是整个字符串。 p的值是 'H'的地址在 "Hello" .
然后你设置一个循环:

while (*p++)

循环条件是什么 *p++是什么意思？这里有三件事情在起作用，使这个令人费解(至少在熟悉之前):

两个运算符的优先级，后缀++和间接*

后缀增量表达式的值

后缀增量表达式的副作用

1. 优先级 .快速浏览运算符的优先级表会告诉您，后缀增量的优先级 (16) 比取消引用/间接 (15) 的优先级更高。这意味着复杂的表达式 *p++将被分组为: *(p++) .也就是说， *部分将应用于 p++ 的值部分。所以让我们拿 p++首先部分。
2.后缀表达式值 . p++的值是 p 的值在增量之前。如果你有:

int i = 7;
printf ("%d\n", i++);
printf ("%d\n", i);

输出将是:

7
8

因为 i++计算结果为 i在增量之前。同样 p++将计算为 p 的当前值.众所周知，当前值 p是 'H'的地址.
所以现在 p++ *p++ 的一部分已评估；它是 p 的当前值.然后是 *部分发生。 *(current value of p)表示:访问 p持有的地址处的值.我们知道那个地址的值是 'H' .所以表达式 *p++计算结果为 'H' .
现在等一下，你是说。如 *p++计算结果为 'H' ，为什么不 'H'在上面的代码中打印？这就是副作用的来源。
3.后缀表达式副作用 .后缀 ++具有当前操作数的值，但它具有增加该操作数的副作用。嗯？看看那个 int再次代码:

int i = 7;
printf ("%d\n", i++);
printf ("%d\n", i);

如前所述，输出将是:

7
8

当 i++在第一个 printf() 中评估，它的计算结果为 7。但是 C 标准保证在第二个 printf() 之前的某个时间点开始执行， ++ 的副作用运算符将发生。也就是说，在第二个 printf()之前发生， i将作为 ++ 的结果增加第一个 printf() 中的运算符.顺便说一下，这是标准给出的关于副作用时间的少数保证之一。
那么，在你的代码中，当表达式 *p++被评估，它评估为 'H' .但是当你达到这个目的时:

printf ("%c", *p)

那个讨厌的副作用已经发生了。 p已增加。哇!它不再指向 'H' , 但要过去一个字符 'H' : 到 'e' ，换句话说。这解释了你笨拙的输出:

ello

因此，其他答案中的有用(和准确)建议的合唱:打印收到的发音 "Hello"而不是它的 cockney 对应物，你需要类似的东西

while (*p)
    printf ("%c", *p++);

这么多。剩下的呢？你询问这些的含义:

*ptr++
*++ptr
++*ptr

我们刚刚讲了第一个，那么我们来看第二个: *++ptr .
我们在之前的解释中看到后缀增量 p++有一定的优先级、值(value)和副作用。前缀增量 ++p具有与其后缀对应项相同的副作用:它将其操作数增加 1。但是，它具有不同的优先级和不同的值。
前缀增量的优先级低于后缀；它的优先级为 15。换句话说，它与解引用/间接操作符 * 具有相同的优先级。 .像这样的表达

*++ptr

重要的不是优先级:两个运算符的优先级相同。所以结合性开始了。前缀增量和间接运算符具有左右结合性。由于这种关联性，操作数 ptr将与最右边的运算符 ++ 分组在操作符更靠左之前， * .换句话说，表达式将被分组 *(++ptr) .因此，与 *ptr++ 一样但出于不同的原因，这里也是 *部分将应用于 ++ptr 的值部分。
那么这个值是多少呢？前缀增量表达式的值是增量后的操作数的值。这使它成为与后缀增量运算符非常不同的野兽。假设你有:

int i = 7;
printf ("%d\n", ++i);
printf ("%d\n", i);

输出将是:

8
8

...与我们在后缀运算符中看到的不同。同样，如果您有:

char* p = "Hello";
printf ("%c ", *p);    // note space in format string
printf ("%c ", *++p);  // value of ++p is p after the increment
printf ("%c ", *p++);  // value of p++ is p before the increment
printf ("%c ", *p);    // value of p has been incremented as a side effect of p++

输出将是:

H e e l                // good dog

你明白为什么吗？
现在我们得到你问的第三个表达式， ++*ptr .实际上，这是最棘手的。两个运算符具有相同的优先级和左右结合性。这意味着表达式将被分组 ++(*ptr) . ++部分将应用于 *ptr 的值部分。
所以如果我们有:

char q[] = "Hello";
char* p = q;
printf ("%c", ++*p);

令人惊讶的自负输出将是:

I

什么？!好的，所以 *p部分将评估为 'H' .然后是 ++开始发挥作用，此时，它将应用于 'H' ，根本不是指针!将 1 添加到 'H' 会发生什么?你得到 1 加上 'H' 的 ASCII 值, 72;你得到 73。将其表示为 char ，你会得到 char ASCII 值为 73: 'I' .
这会处理您在问题中询问的三个表达式。这是您问题的第一条评论中提到的另一个:

(*ptr)++ 

那一个也很有趣。如果你有:

char q[] = "Hello";
char* p = q;
printf ("%c", (*p)++);
printf ("%c\n", *p);

它会给你这个热情的输出:

HI
    

这是怎么回事？同样，这是一个优先级、表达式值和副作用的问题。由于括号， *p部分被视为主要表达式。主要表达胜过其他一切；他们首先得到评估。和 *p如您所知，计算结果为 'H' .表达式的其余部分， ++部分，应用于该值。所以，在这种情况下， (*p)++变成 'H'++ . 'H'++的值是多少?如果你说 'I' ，你已经忘记(已经!)我们关于后缀增量的值(value)与副作用的讨论。记住， 'H'++计算为 'H' 的当前值.所以先 printf()正在打印 'H' .然后，作为副作用， 'H'将增加到 'I' .第二个 printf()打印 'I' .还有你愉快的问候。
好的，但在最后两种情况下，为什么我需要

char q[] = "Hello";
char* p = q;

为什么我不能有类似的东西

char* p = "Hello";
printf ("%c", ++*p);   // attempting to change string literal!

因为 "Hello"是字符串文字。如果您尝试 ++*p ，您正在尝试更改 'H'在字符串中到 'I' ，制作整个字符串 "Iello" .在 C 中，字符串文字是只读的；尝试修改它们会调用未定义的行为。 "Iello"英语中也未定义，但这只是巧合。
相反，你不能有

char p[] = "Hello";
printf ("%c", *++p);  // attempting to modify value of array identifier!

为什么不呢？因为在这种情况下， p是一个数组。数组不是可修改的左值；您无法更改位置 p通过前置或后置递增或递减指向，因为数组的名称就像一个常量指针一样工作。 (实际情况并非如此；这只是一种方便的查看方式。)
总结一下，这里是你问的三件事:

*ptr++   // effectively dereferences the pointer, then increments the pointer
*++ptr   // effectively increments the pointer, then dereferences the pointer
++*ptr   // effectively dereferences the pointer, then increments dereferenced value

这是第四个，和其他三个一样有趣:

(*ptr)++ // effectively forces a dereference, then increments dereferenced value

如果 ptr，第一个和第二个会崩溃实际上是一个数组标识符。如果 ptr，第三个和第四个会崩溃指向字符串文字。
你有它。我希望现在一切都是 Crystal 。你一直是一个很棒的观众，我整个星期都会在这里。