Überprüfen, ob Zeiger auf gegebenes Array zeigt

Question

So habe ich eine Funktion, die einen Zeiger auf ein Element in einem Array A zurückgibt. Ich habe eine andere Funktion, die diesen Zeiger als Parameter verwendet. Allerdings brauche ich diese Funktion, um mit der Möglichkeit umgehen zu können, dass ihr ein völlig beliebiger Zeiger übergeben wird.

Gibt es eine Möglichkeit zu erkennen, ob ein Zeiger irgendwo innerhalb einer Struktur zeigt? In diesem Fall ist mein Array A?

Ich habe ähnliche Fragen in Bezug auf C++ gesehen, aber nicht mit C.

Answer 1

Der einzige tragbare Weg besteht darin, einen Gleichheitstest für alle möglichen gültigen Werte für den Zeiger zu verwenden. Zum Beispiel:

int A[10]; 

bool points_to_A(int *ptr) 
{ 
    for (int i = 0; i < 10; ++i) 
     if (ptr == &A[i]) 
      return true; 

    return false; 
} 

beachten, dass ein Vergleichsoperator (zB <) oder Subtraktion, mit zwei Zeigern undefinierten Verhalten, wenn nicht die zwei Zeiger auf die Elemente des gleichen Array tatsächlich tun Punkt ist (oder eine über das Ende) .

Answer 2

In Abschnitt §6.5.8 Relationale Operatoren, der C11-Standard (ISO/IEC 9899: 2011) sagt:

Wenn zwei Zeiger verglichen werden, hängt das Ergebnis von den relativen Positionen im Adressraum der Objekte ab, auf die verwiesen wird. Wenn zwei Zeiger auf Objekttypen beide auf das gleiche Objekt zeigen oder beide hinter das letzte Element des gleichen Array-Objekts zeigen, vergleichen sie das Gleiche. Wenn die Objekte, auf die verwiesen wird, Mitglieder desselben Aggregatobjekts sind, vergleichen Zeiger auf später deklarierte Strukturelemente größer als Zeiger auf zuvor in der Struktur deklarierte Elemente, und Zeiger auf Arrayelemente mit größeren tiefgestellten Werten vergleichen größere als Zeiger auf Elemente desselben Arrays mit niedrigeren Indexwerten. Alle Zeiger auf Mitglieder desselben Union-Objekts sind gleich. Wenn der Ausdruck P auf ein Element eines Array-Objekts zeigt und der Ausdruck Q auf das letzte Element desselben Array-Objekts zeigt, vergleicht der Zeigerausdruck Q+1 größer als P. In allen anderen Fällen ist das Verhalten nicht definiert.

Wenn Sie wissen, dass der Zeiger innerhalb der Reichweite des Arrays ist, dann funktionieren Vergleiche. Wenn der Zeiger außerhalb des Bereichs liegt, können Sie nicht sicher sein, dass die Vergleiche funktionieren. In der Praxis ist dies normalerweise der Fall, aber der Standard besagt ausdrücklich, dass der Vergleich zu undefiniertem Verhalten führt.

anzumerken, dass für ein Array SomeType array[20];, die Adresse &array[20] garantiert gültig zu sein und zuverlässig mit jeder Adresse von &array[0] durch &array[19] zu vergleichen. Sie müssen entscheiden, ob Sie das in Ihrem Array zählen möchten.

Vorbehaltlich der Beobachtung, dass der Standard garantiert nicht, dass es funktionieren wird, dann können Sie zwei int Zeiger vergleichen:

int within_int_array(int *array, size_t num_ints, int *ptr) 
{ 
    return ptr >= array && ptr < array + num_ints; 
} 

In diesen Tagen sollten Sie immer vorsichtig sein, nicht definiertes Verhalten aufruft. Compiler machen widerliche Dinge mit Programmen, die undefiniertes Verhalten verwenden, und technisch gesehen haben Sie keinen Rückgriff, da der Standard "undefiniertes Verhalten" sagt.