Проверьте, указывает ли указатель на заданный массив

Question

У меня есть функция, которая возвращает указатель на элемент в массиве А. У меня есть другая функция, которая принимает этот указатель в качестве параметра. Однако мне нужна эта функция, чтобы иметь возможность справиться с возможностью того, что она может быть передана полностью произвольным указателем.

Есть ли способ определить, указывает ли указатель где-то внутри структуры? В этом случае мой массив A?

Я видел подобные вопросы относительно C++, но не с С.

Answer 1

Единственный переносимый способ - использовать тест равенства против всех возможных допустимых значений для указателя. Например:

int A[10]; 

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

    return false; 
} 

Обратите внимание, что с помощью реляционного оператора (например, <) или вычитание, с двумя указателями не определено поведение, если два указателя на самом деле не делают точки к элементам одного и того же массива (или один его конец) ,

Answer 2

В разделе §6.5.8 реляционные операторы, стандарт C11 (ISO/IEC 9899: 2011) говорит:

При сравнении двух указателей результат зависит от относительных местоположений в адресном пространстве объектов, на которые указывает. Если два указателя на типы объектов указывают на один и тот же объект или оба указывают один за последним элементом одного и того же объекта массива, они сравнивают равные. Если объекты, на которые указывают, являются членами одного и того же совокупного объекта, указатели на элементы структуры, объявленные позже, сравниваются больше, чем указатели на элементы, объявленные ранее в структуре, а указатели на элементы массива с большими значениями индекса сравниваются больше, чем указатели на элементы одного и того же массива с нижними значениями индекса. Все указатели на члены одного и того же объекта объединения сравниваются одинаково. Если выражение P указывает на элемент объекта массива, а выражение Q указывает на последний элемент того же объекта массива, выражение указателя Q+1 сравнивает более P. Во всех остальных случаях поведение не определено.

Если вы знаете, что указатель находится в пределах диапазона массива, то работают сравнения. Если указатель находится за пределами диапазона, вы не можете быть уверены, что сравнения будут работать. На практике это обычно делается, но стандарт явно говорит о том, что сравнение дает неопределенное поведение.

Обратите внимание, что для массива SomeType array[20];, адрес &array[20] гарантированно будет действительным и надежно сравнить с любым адресом из &array[0] через &array[19]. Вам нужно решить, хотите ли вы считать это как находящийся в вашем массиве.

В соответствии с замечанием, что стандарт не гарантирует, что он будет работать, то вы можете сравнить два int указателей:

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

В эти дни, вы должны быть более осторожным о вызове к неопределенному поведению. Компиляторы делают неприятные вещи для программ, которые используют неопределенное поведение, и технически, у вас нет возможности использовать средства, поскольку в стандарте указано «неопределенное поведение».