将指向数组开头的指针与指向数组开头之前的相同类型的指针进行比较是否合法？

Question

这个程序是不是合法的C语言？如果是，请引用其中一种语言标准来支持您的声明(无论哪种方式)。

void f(char *p) {
    char *q = p - 1;
    (void)( q < p );
};

int main(void) {
    char arr[] = "Hello";
    f( arr );
}

特别是，我感兴趣的是q < p比较是否合法。

Answer 1

不，它不是。使用一个不指向数组元素的指针或者一个超过数组末尾的指针(例如，不在[&arr[0], &arr[size]]范围内的指针)会调用未定义的行为。

C11标准，6.5.6.8 (“加法运算符”)：

如果指针操作数和P+N的结果都指向同一数组对象的元素，或者指向数组对象的最后一个元素之后的元素，则计算不会产生溢出；否则，行为未定义。

(强调我的)

Answer 2

不，这不合法。指针必须指向数组，或者指向数组末尾之后的数组，或者为null。

国际标准化组织C11，附录J.2“未定义的行为”说，行为在以下情况下是未定义的：

将指针与数组对象和整数类型相加或相减，得到的结果不会指向相同的数组对象(6.5.6)。

这就是目前的情况。

char *q = p - 1;

当为p == &arr[0]时，单行具有UB会导致整个程序具有UB。请注意，您不必比较指针或取消引用它或做任何其他事情。减法就足够了。

Answer 3

我不知道什么是合法的，但这肯定说不通。P指向数组，这意味着保存数组的地址。Q指向数组前的一个地址块。无论何时比较它们，都是在比较两个连续地址块的地址。结果总是正确的，因为您基本上是在比较p和p-1