C++ 中指针是否被视为无符号值？

有符号溢出未定义。无符号溢出定义为模算术。

所以我的问题是，以下是已定义还是未定义：

#include <assert.h>
#include <cstdint>

struct X { int x;/* ... anything ... */ };

X array[3] = { 2, 3, 4 /* or other init values that is compatible with X */};
X* element = array + 1;

std::uintptr_t plus1 = 1;
std::uintptr_t minus1 = 0-plus1;


int main()
{
    printf("%p\n%p\n", element + plus1, array + 2);
    printf("\n");
    printf("%p\n%p\n", element + minus1, array);
    assert(element + plus1 == array + 2);
    assert(element + minus1 == array);
}

虽然我声明plus1/minus1，我的意思是任何+/-值。如果我理解正确的话，这应该可行。我对么？

指针运算是在抽象机中定义的。

在抽象机器中，ptr+x仅在以下情况下有效ptr存在于一个对象中，因此它的地址位于-x的边缘。

这个抽象机器不关心指针或有符号或无符号整数的具体大小。在这个抽象机器中，有符号和无符号整数的值是实整数，或未指定的值。

minus1与 32 位uintptr_t等于0xffffffff，一个大的正整数。

Does element一个对象内的点足够大，以至于 0xffffffff*sizeof(X) 之后它仍然在该对象内？不，不是的。

So element+minus1是一个未定义的操作。任何事情都可能发生。

在您的硬件上，将指针算术简单地解释为机器代码may导致其缠绕。但依赖于此并不安全。

一方面，优化器有时喜欢证明事情。如果他们证明element大于array的地址，那么没有未签名的补充element可以使其等于array。所以编译器可以优化element+unsigned value == array to false.

如果您更改优化设置、升级编译器或完全无害的事情（例如更改内联位置或其他内联代码、链接时优化的启发式方法或月相变化），则可能会发生此类优化。

依赖它工作是危险的，即使它确实如此，因为你现在负责审计的不是源代码，而是它生成的机器代码。