通过一道试题深入理解指针及数组内存布局

#include <stdio.h>bool bIsLittleEndian(){  union check  {    int i;    char ch;  } c;  c.i = 1; return (c.ch ==1);}int main(int argc, char **argv){   int a[4]={1,2,3,4};   int *ptr1=(int *)(&a+1);   int *ptr2=(int *)((int)a+1);   char *EndianStr=NULL;   if (bIsLittleEndian())   {      EndianStr="The Machine is Little Endian Based...";   }   else   {      EndianStr="Big Endian Machine......";   }   printf("%s---->%x,%x.\n",EndianStr, ptr1[-1],*ptr2);   return 0;}

试问大端和小端模式printf输出的内容是分别什么？

（该试题中采用联合体的内存特点（所有数据成员共享一个内存空间，并且对数据的存取都是从相对于联合体基地址偏移量0处开始）来判断大小端模式，是一种较为高效的方式。）

首先，我们要搞清楚&a和a所代表的含义。

a 相当于&a[0],即数组首元素首地址；

&a 相当于取数组a的首地址。

 

其次，我们得弄明白&a+1和a+1 的区别。

要弄明白这点，需要先知道指针移动的原理。记住：

对一个类型为T的指针的移动，以sizeof(T)为移动单位。

可见，（ &a +1 ） 相当于先取数组a的首地址，再加上sizeof(a)的值，即&a+5*sizeof(int), 也就是下一个数组的首地址a[5]。

（int *)（ &a +1 ） 强制转换为int *类型，赋给ptr1, ptr1[-1]相当于*（ptr1-1)，也就是a[5]往后退4个byte,即a[4];

a指向a[0]的首个字节地址, 经过 （ (int)a+1 ）之后， （ (int)a+1 ）指向a[0]的第二个字节地址。然后(int *)((int)a+1)把这个第二字节的地址转换为int * 类型赋值给ptr2.

也就是说，*ptr2应该为元素a[0]的第二个字节开始的连续4个byte地址存储的内容。

 

再次，对ptr2指向的具体内容需要考虑大小端模式：

小端存储（little endian，字数据的高字节存放在高地址中，而字数据的低字节存放在低地址中）模式下：

a 的内存存放
地址： 00 01 02 03 04 05 06 07
数据： 01 00 00 00 02 00 00 00
a = 00;
ptr2 = (int*)((int)a + 1);
ptr2 = 01;
所以ptr2指向的内存为
地址： 01 02 03 04
数据： 00 00 00 02
即*ptr2 = 0x2000000;

 

大端存储（big endian，字数据的高字节存放在低地址中，而字数据的低字节存放在高地址中）模式下：

a 的内存存放
地址： 00 01 02 03 04 05 06 07
数据： 00 00 00 01 00 00 00 02
ptr2指向的内存为
地址： 01 02 03 04
数据： 00 00 01 00
*ptr2 = 0x100;