C指针基础（三）

这篇文章中，我们来讨论一下指针的算术运算。在C语言中支持3种格式的指针算术运算，而且只有三种：

• 指针加上整数
• 指针减去整数
• 两个指针相减

指针加上整数

指针p加上整数j指向特定元素的指针，这个特定元素是p原先指向的元素后的j个位置。更确切地说，如果p指向数组元素a[i]，那么p+j指向a[i+j]。因为通常情况下，指针就是地址，我们下面就用地址来解释其中的运算原理。

假设指针p指向int类型的数组a[9]，执行p+3的操作就会得到Xp+3*4的地址(Xp表示指针p的地址，即p所表示的值；4为int型的大小，这里假设int型的大小为4)。因此，其计算公式为：Xp+i*L，其中Xp为指针的地址，i为加数，L为类型的大小。

NOTE:当将指针从一种类型强制转换成另一种类型时，就会有所不同。例如如果p是一个char*的指针，它的值为Xp，那么表达式(int *)p+7的计算结果为Xp+7*4(我们要知道强制类型转换的优先级高于加法)，而(int *)(p+7)的计算结果为Xp+7。

指针减去整数

如果p指向数组元素a[i]，那么p-j指向a[i-j]。其中的原理和指针加上整数类似，这里就不再赘述了。

两个指针相减

当两个指针相减时，结果为指针之间的距离(用数组元素的个数来度量)。因此，如果p指向a[i]且q指向a[j]，那么p-q就等于i-j。

NOTE:不存在两个指针相加的算术运算。

++/–运算

在for循环中我们经常会用到++或者--运算，根据前面的知识，我们不难猜到指针也是支持这样的运算的。下面我以++为例进行讲解。

对于一个指针p执行p++的话，就相当于对指针进行加一操作p=p+1，++p也是一样的。和我们以前学习的一样，++放在前面与放在后面效果是不一样的：前者是先赋值，然后再自增；后者是先自增，后赋值。下面我们来看几个例子：

*p++ = j;   // 先将j赋给p指向的值(*p)，然后再对指针进行自增
(*p)++;     // 自增前值为*p，之后对指针p指向的值进行自增
*++p = j;   // 先对指针进行自增，然后再对自增后的指针指向的值(*(p+1))赋值j
++*p;       // 先对指针指向的值进行自增，之后的值为(*p)+1

我们要知道后缀++符号的优先级高于*，所以*p++ = j相当于*(p++)。

指针比较

这里我们顺便介绍下指针比较。我们可以用关系运算符<、<=、>、>=和判等符==和!=进行指针比较，比较的结果依赖于数组中两个元素的相对位置。

NOTE:后两种运算中，只有两个指针指向同一数组时，才有意义。

参考资料

1. C语言程序设计现代方法, K.N.King, 人民邮电出版社
2. 深入理解计算机系统, 卡内基梅隆大学，机械工业出版社
3. David8631的优快云博客:i++和++i的区别

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