为什么这两个指针减法会给出不同的结果？

Question

请考虑以下代码：

char* p = new char[2];
long* pi = (long*) p;
assert(p == pi);         // OK

char* p1 = &p[1];
long* pi1 = (long*) p1;
assert(p1 == pi1);       // OK

int d = p1 - p;
int d1 = pi1 - pi;
assert(d == d1);         // No :(

运行后，我得到d == 1和d1 == 0，虽然p1 == pi1和p == pi（我在调试器中检查了这一点）。这是未定义的行为吗？

Answer 1

正如其他人指出的那样，这是未定义的行为。但是，对于您所看到的内容有一个非常简单的解释。

指针之间的区别在于元素的数量，而不是它们之间的字节数。

pi和pi1都指向long，但pi1指向的地址仅比pi大一个字节。假设long是4个字节长，地址的差值1除以元素4的大小为0。

另一种思考方式是你可以想象编译器会生成与此相当的代码来计算d1：

int d1 = ((BYTE*)pi1 - (BYTE*)pi)/sizeof(long).

Answer 2

如果指针没有指向同一个数组，或者指针是从指向不相关类型的指针进行类型转换，则两个指针之间的区别是未定义的。

此外，差异不是字节数，而是元素数。

在第二种情况下，差异是1个字节，但它除以sizeof（long）。请注意，因为这是未定义的行为，所以这里的任何答案都是正确的。

Answer 3

重新解释指针的基础类型不会更改其地址。但指针算术会根据指针类型产生不同的结果。所以你在这里描述的是完全正确的，这就是我所期望的。请参阅pointer arithmetics。

Answer 4

它为pi1 - pi执行整数（长）指针算术;

如果p1为&p[4]，您会看到它为1打印d1，而差异实际为4个字节。这是因为sizeof (long) = 4个字节。