Co to znaczy porównywanie wskaźników za pomocą operatorów relacyjnych?

Question

Jeśli mam dwie zmienne wskaźnikowe, aib, co to znaczy używać instrukcji "a < b"? Czy powinno to porównywać wartości ich adresów pamięci? Jeśli tak, jaka byłaby kolejność adresów pamięci w komputerze?

Answer 1

W językach C i C++ porównywanie wskaźników za pomocą operatorów relacyjnych jest dozwolone w przypadku, gdy masz dwa wskaźniki w tej samej tablicy i chcesz zobaczyć ich względną kolejność (istnieje wyjątek od tej reguły, o którym powiem w niewielkim stopniu kawałek). Na przykład, wyobraźmy sobie, że p i q każdy punkt gdzieś w środku tablicy arr, jak pokazano poniżej:

  int arr[9]; 
      int* p = &arr[1]; 
      int* q = &arr[4]; 

    +-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+ 
arr |  |  |  |  |  |  |  |  |  | 
    +-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+ 
      ^    ^
      |     | 
      p     q 

W tym przypadku, wyrażenie p < q pyta „jest indeksem w tablicy, która p wskazuje na niższy niż indeks w tablicy, który wskazuje na q? " W powyższym kontekście odpowiedź brzmi "tak". Jeśli p i q zostały odwrócone lub wskazały dokładnie ten sam element, odpowiedź brzmiałaby "nie".

Standardy językowe w językach C i C++ mówią, że wynik porównania wskaźników, które nie wskazują tej samej tablicy, jest nieokreślony, co intuicyjnie ma sens, ponieważ niepowiązane obiekty mogą być rozmieszczone dość losowo w pamięci lub być powiązane w sposób zależny od implementacji (czy twój stos rośnie lub spada?)

Jedynym wyjątkiem jest to, że możesz porównywać wskaźnik jednego obiektu za koniec tablicy ze wskaźnikiem w szyk. Na przykład, spójrz na tej konfiguracji:

  int arr[9]; 
      int* p = &arr[1]; 
      int* q = &arr[9]; 

    +-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+ 
arr |  |  |  |  |  |  |  |  |  | 
    +-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+ 
      ^           ^
      |            | 
      p            q 

Tutaj q nie wskazuje na tablicy arr. Jednak specyfikacja językowa pozwala ci bezpiecznie porównać p i q. Dlatego na przykład można bezpiecznie używać tej pętli w stylu iteratora w C++:

for (int* itr = arr; itr != arr + /* arr's size */; itr++) { 
    ... 
}