Re: [問題] 關於不同資料卻得到相同地址的問題

作者: poyenc (髮箍)   2019-09-11 23:21:55
※ 引述《ac01965159 (leeleo)》之銘言:
: 最近在練習寫程式的時候碰到一些問題,想來請教一下,以下是程式碼:
: https://pastebin.com/pzgHN0bt
: 執行結果:
: https://i.imgur.com/9v2nirr.jpg
: 有兩個問題:
: 1.我的想法是,a為一個儲存a[0]的位置的指標,而a[0]又存放著指向a[0][0]資料的指
: 標,但是照理說,這兩筆資料不是應該存在不同位置的嗎?
: 2.那既然上面都已經輸出了相同的地址,那我把一樣的地址拿去取值,卻得到不一樣的
: 結果,不知道原因為何。
這個誤會有點大, 不過只要補足幾個觀念就可以:
1. C/C++ 沒有多維陣列, 但是有陣列的陣列
2. 陣列可以轉型成指標 (array to pointer conversion), 反
過來則不行. 例如: array of T 可以轉型成 pointer to T.
3. 對指標或陣列 x 使用 operator[] 作下標 (subscripting)
運算得到的是 *((x) + (i)) (i 為整數型別)
考慮以下定義:
int ai[10]; // array of 10 int
int aai[20][10]; // array of 20 array of 10 int
int aaai[30][20][10]; // array of 30 array of 20 array of 10 int
用陣列的陣列去抽絲剝繭就可以釐清各種敘述的型別 (反而用
多維陣列去理解會卡關), 以你的程式碼而言, 雖然 std::cout 印
出的値一樣, 但是敘述型別卻很不同:
┌───┬─────┐
│ 敘述 │ 型別 │
├───┼─────┤
│ a │int[2][2] │
├───┼─────┤
│ a[0] │ int[2] │
└───┴─────┘
對於型別不同的兩個敘述, 不管得到的指標値是否相同, 它的意義
本質上就不一樣. 可以用下面的程式碼觀察看看:
cout << (a + 1) << endl;
cout << (a[0] + 1) << endl;
對陣列的操作和指標基本上類似, 不管是下標還是用 operator+ 作
運算, 都需要先知道每個元素所占的空間大小:
int x[2];
int y[3][4];
assert(
reinterpret_cast<char*>(&x[1])
== reinterpret_cast<char*>(x)
+ 1 * sizeof(int)
);
assert(
reinterpret_cast<char*>(&y[2][0])
== reinterpret_cast<char*>(y)
+ 2 * sizeof(int[4])
+ 0 * sizeof(int)
);
另外留個小問題給原PO思考:
給定兩個 int 物件 a 和 b, 已知敘述: &a + 1 == &b 為真,
試問敘述: *(&a + 1) == *(&b) 是否也為真?
有時候我們探討指標的時候, 不只要考慮它的型別, 同時也要考慮
我們是透過什麼途徑來取得這個指標, 因為指標代表的不僅僅只是
記憶體的位址.
作者: Gway (我愛的你 也愛我 好嗎?)   2019-09-11 23:24:00
推用心
作者: cutekid (可愛小孩子)   2019-09-12 04:09:00
看 p 大發文,學習排版、上色標示重點的技巧,大推(Y)
作者: j5128709 (j5128709)   2019-09-12 11:54:00
新手QQ 想知道小問題 答案是”真”嘛
作者: ac01965159 (leeleo)   2019-09-12 14:26:00
感謝大大的用心,我也覺得答案是 “是”
作者: poyenc (髮箍)   2019-09-12 16:33:00
答案是: 不一定為真
作者: dces4212 (flawless)   2019-09-12 18:52:00
why
作者: EricTCartman (阿ㄆㄧㄚˇ)   2019-09-13 00:02:00
= = 最好不要是virtual address 剛好一樣這種答案喔
作者: ac01965159 (leeleo)   2019-09-13 10:17:00
是因為如果b沒被初始化,所以才是不一定嗎?
作者: poyenc (髮箍)   2019-09-13 12:35:00
簡單說語言的設計, 指標被允許儲存除了位址以外的資訊, 像是型別等, 唯一被保證透過指標運算還可以正確取値的只有陣列元素, 也就是說同個陣列裡, 元素 A 的位址可以用元素 B的位址算出來, 而且可以正確取値; 但是不同陣列間的元素就不能這樣算, 因為單純的指標運算也許會丟失必要的資訊; 另外, 物件在這個例子裡被視為只有一個元素的陣列.這是語言裡抽象機器 (abstract machine) 想要表達的概念,如果用實體機器的行為去解釋就會發生衝突, 譬如在 64bit機器上用 sizeof(int*) 就以為指標大小是 8 個 bytes, 語言並沒有規定指標內容就是虛擬記憶體的位址
作者: ac01965159 (leeleo)   2019-09-13 14:07:00
抱歉有些地方不太能理解,如果單純的指標運算會丟失一些資訊,那電腦為什麼不會自己去判斷那些物件的型別等等資訊呢?
作者: poyenc (髮箍)   2019-09-13 14:09:00
這就要看編譯器實作了, 我說的只是一種其中可能性, 而探討語言特性的時候, 不要被實作限制想像空間, 例如用位址去查找物件型別是可行的, 不過遇到指標轉型該怎麼辦呢?
作者: ac01965159 (leeleo)   2019-09-13 14:17:00
原來如此,感謝。

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