解引用这个指针给我-46，但是我不知道为什么

这是我跑的一个程序：

#include <stdio.h> int main() { int y = 1234; char *p = &y; int *j = &y; printf("%d " , *p); printf("%d" , *j); } 

我对输出有些困惑。 我所看到的是：

 -46 1234 

我作为一个实验写了这个程序，并不知道它会输出什么。 我期待y可能有一个字节。

这里发生了什么“幕后”？ 如何解引用p给我-46？

更新
由于指出了其他我必须做明确铸造不会导致UB.I不改变这一行char *p = &y to char *p = (char *)&y以便我不在下面的答案无效。

Answer 1

代码中存在一些问题。

首先，通过尝试使用%d转换说明符来打印char对象的数字表示forms来调用未定义的行为 ：

Online C 2011草案 ，§7.21.6.1，子条款9：

如果转换规范无效，则行为是不确定的。 如果任何参数不是相应转换规范的正确types，则行为是不确定的。

是的，当传递给可变参数函数时， chartypes的对象被提升为int ; printf是特殊的，如果你想要输出是明确的，那么参数和转换说明符的types必须匹配。 要用%u ， %o或%x打印带有%d或unsigned char参数的char的数字值，必须使用hh长度修饰符作为转换规范的一部分：

 printf( "%hhd ", *p ); 

第二个问题就是这一行

 char *p = &y; 

是违反约束的 – char *和int *是不兼容的types，并且可能具有不同的大小和/或表示² 。 因此，您必须明确地将源代码转换为目标types：

 char *p = (char *) &y; 

这个规则的一个例外是当其中一个操作数是void * ; 那么演员是没有必要的。

说了这么多，我把你的代码，并添加一个实用程序，转储程序中的对象的地址和内容。 下面是我的系统（SLES-10，gcc 4.1.2）上y ， p和j样子：

  Item Address 00 01 02 03 ---- ------- -- -- -- -- y 0x7fff1a7e99cc d2 04 00 00 .... p 0x7fff1a7e99c0 cc 99 7e 1a ..~. 0x7fff1a7e99c4 ff 7f 00 00 .... j 0x7fff1a7e99b8 cc 99 7e 1a ..~. 0x7fff1a7e99bc ff 7f 00 00 .... 

我在x86系统上，这是一个小端，所以它存储的多字节对象的最低地址的最低有效字节开始：

 BE: A A+1 A+2 A+3 +----+----+----+----+ y: | 00 | 00 | 04 | d2 | +----+----+----+----+ LE: A+3 A+2 A+1 A 

在小端系统中，寻址字节是最不重要的字节，在这种情况下是0xd2 （ 210无符号， -46符号）。

简而言之，您将打印该单字节的带符号的十进制表示forms。

至于更广泛的问题， expression式 *p的types是char ， expression式 *j的types是int ; 编译器只需要根据expression式的types。 编译器跟踪所有对象，expression式和types，因为它将源代码转换为机器代码。 所以当它看到expression式*j ，就知道它正在处理一个整数值并适当地生成机器码。 当它看到expression式*p ，它知道它正在处理一个char值。

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1. 无可否认，我所知道的几乎所有的现代桌面系统对于所有的指针types都使用相同的表示，但对于更多古怪的embedded式或专用平台，这可能并非如此。
2. 第6.2.5节，子条款28。

Answer 2

如果你有类似的东西，

 int x = 1234 ; int *p = &x; 

如果您解引用指针p那么它将正确读取整数字节。 因为你声明它是指向int指针。 它将知道sizeof()运算符要读取多less个字节。 通常int大小是4 bytes （对于32/64位平台），但它是依赖于机器的，这就是为什么它将使用sizeof()运算符来知道正确的大小，并将读取。现在为您的代码

  int y = 1234; char *p = &y; int *j = &y; 

现在pointer p指向y但我们已经声明它是指向一个char指针，所以它只会读取一个字节或任何字节字符。 1234在二进制将被表示为

00000000 00000000 00000100 11010010

现在，如果你的机器是小端，它将存储反转它们的字节

11010010 00000100 00000000 00000000

11010010在address 00 Hypothetical address ， 00000100在address 01等等。

 BE: 00 01 02 03 +----+----+----+----+ y: | 00 | 00 | 04 | d2 | +----+----+----+----+ LE: 00 01 02 03 +----+----+----+----+ y: | d2 | 04 | 00 | 00 | +----+----+----+----+ (In Hexadecimal) 

因此，现在如果解引用pointer p ，它将只读取第一个字节，输出将是（在signed char时是-46在signed char 210 ，根据C标准，普通字符的unsigned char是“实现定义的”字节读取将是11010010 （因为我们指出了有signed char （在这种情况下，它是有signed char ）。

在你的电脑负数表示为2的补码，所以most-significant bit是符号位。 第一位1表示符号。 11010010 = –128 + 64 + 16 + 2 = –46 ，如果你取消引用pointer j ，它将完全读取int所有字节，因为我们声明它是指向int指针，输出将是1234

而且，如果您将指针j声明为int *j那么*j将在这里读取4个字节（与机器相关）的sizeof(int) ）。 char和其他任何数据types一样，指向它们的指针将读取大小为字节的字节， char为1个字节。

当其他人指出，你需要显式强制char*作为char *p = &y; 是违反约束 – char *和int *不是兼容types，而是写入char *p = (char *)&y 。

Answer 3

_{（请注意，这个答案指的是问题的原始forms，它询问程序如何知道要读取多less字节等等。尽pipe地毯已经从地下拔出，但我依然保持这种状态。）}

指针是指内存中包含特定对象的位置，必须以特定的步长大小递增/递减/索引，反映指向types的sizeof 。

指针本身的可观察值（例如，通过std::cout << ptr ）不需要反映任何可识别的物理地址， ++ptr也不需要将所述值递增1， sizeof(*ptr)或其他任何值。 指针只是一个对象的句柄，具有实现定义的位表示。 这种表示方式对用户来说并不重要。 用户应该使用指针的唯一的事情就是…指向东西。 谈论它的地址是不可移植的，只在debugging时才有用。

无论如何，编译器知道要读/写多less字节，因为指针是键入的，而且该types具有已定义的sizeof ，表示forms以及映射到物理地址的大小。 因此，基于这种types，对ptr操作将被编译为适当的指令，以便计算真实的硬件地址（同样不需要对应于ptr的可观察值），读取正确sizeof的存储器字节数，添加/减去正确的字节数，使其指向下一个对象，等等