指向数组第一个元素之前的指针

在 C 语言中据说当指针引用同一个数组或超出该数组末尾的一个元素时，算术和比较就得到了明确的定义。那么数组第一个元素之前的一个呢？只要我不取消引用它就可以吗？

Given

int a[10], *p;
p = a;

(1)这样写是否合法--p?

(2)这样写是否合法p-1在一个表达式中？

（3）如果（2）可以，我可以断言p-1 < a?

对此有一些实际的担忧。考虑一个reverse()反转以结尾的 C 字符串的函数'\0'.

#include <stdio.h>

void reverse(char *p)
{
    char *b, t;

    b = p;
    while (*p != '\0')
        p++;
    if (p == b)      /* Do I really need */
        return;      /* these two lines? */
    for (p--; b < p; b++, p--)
        t = *b, *b = *p, *p = t;
}

int main(void)
{
    char a[] = "Hello";

    reverse(a);
    printf("%s\n", a);
    return 0;
}

我真的需要检查代码吗？

请从语言律师/实践的角度分享您的想法，以及您将如何应对这种情况。

(1)--p这样写合法吗？

正如 C 语法所允许的那样，它是“合法的”，但它会调用未定义的行为。为了查找标准中的相关部分，--p相当于p = p - 1（除了p仅评估一次）。然后：

C17 6.5.6/8

如果两个指针 操作数和结果指向同一个数组对象的元素，或者指向最后一个元素 数组对象的元素，求值不得产生溢出；否则，行为是未定义的。

The 评估调用未定义的行为，这意味着您是否取消引用指针并不重要 - 您已经调用了未定义的行为。

此外：

C17 6.5.6/9：

当两个指针相减时，两个指针都应指向同一个数组对象的元素，或者指向数组对象最后一个元素之后的一个；

如果您的代码违反了 ISO 标准中的“应”，则会调用未定义的行为。

(2) 表达式中写p-1是否合法？

与 (1) 相同，未定义的行为。

至于这在实践中如何导致问题的示例：想象一下数组被放置在有效内存页的最开始处。当您在该页面之外递减时，可能会出现硬件异常或指针陷阱表示。对于微控制器来说，这并不是完全不可能的情况，特别是当它们使用分段内存映射时。