指针运算受类型限制,仅支持同类型指针的加减整数、指针相减及比较,void*和函数指针禁止算术运算,不同类型指针不可直接运算,确保内存安全与类型正确性。

在C++中,指针运算并不是对所有类型都完全开放的,不同类型的指针有不同的运算规则和限制。理解这些规则对于避免未定义行为、提高程序安全性至关重要。
指针的基本运算操作
指针支持的合法运算主要包括:
- 加减整数:指针可以与整数进行加减运算,表示在数组中前后移动若干个元素。
- 指针减指针:相同类型的两个指针可以相减,结果是它们之间的元素个数(类型为std::ptrdiff_t)。
- 比较运算:相同类型的指针可以用==、!=、等进行比较,前提是它们指向同一数组或紧接在数组末尾的地址。
例如:
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};int* p1 = arr;
int* p2 = p1 + 3;
int diff = p2 - p1; // 合法,结果为3
不同类型指针间的运算限制
C++不允许不同类型指针之间直接进行加减或比较运算,因为它们所指向的数据大小和解释方式不同。
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- 例如,int* 和 double* 指向的数据大小不同(通常4字节 vs 8字节),移动一个单位的意义不同。
- 尝试对 int* 和 char* 进行加减会引发编译错误。
示例:
int* ip;double* dp;
// ip + dp; // 编译错误:不同类型指针不能相加
// ip > dp; // 编译错误:不能比较不同类型指针
void* 指针的运算限制
void* 是一种特殊的指针类型,表示“指向未知类型的指针”。它不能参与任何算术运算。
- 因为 void 没有大小(sizeof(void) 非法),编译器无法知道移动一个单位应偏移多少字节。
- 所以 void* 不能加整数、不能减整数、也不能减另一个 void*。
示例:
void* vp = malloc(100);// vp + 1; // 编译错误:不能对 void* 进行算术运算
如需运算,必须先转换为具体类型的指针,例如 char*。
函数指针与对象指针不可混用
函数指针(如 void(*)())和对象指针(如 int*)是不同类型,不能相互转换或运算。
- 虽然某些平台允许转换,但这是未定义行为,不可移植。
- 函数指针不支持算术运算,因为函数在内存中不一定连续存放。
示例:
void func() {}void(*fp)() = func;
// fp + 1; // 错误:函数指针不能进行算术运算
基本上就这些。C++的指针运算设计强调类型安全,不同类型指针不能随意运算,避免因误解内存布局导致错误。理解这些限制有助于写出更健壮的底层代码。









