【C++ Lab】 對於解引用符*以及與運算符[]優先級的探索

我想很多人都看過運算符優先級表，但有時候對於一些情況可能會混淆，不過一個萬能方法是——加括號改變/確保優先級。儘管"加括號"確實是個萬能方法，但在有時間去摸索的時候還是儘可能弄清楚優先級爲好，這樣更有助於理解，甚至可以在摸索的過程中發現"新大陸"，這也是做此次探索的目的。

【結論】

先把結論擺上吧：
【結論一】解引用符*不能"解空氣"，即被解引用的指針變量不能爲野地址或NULL

【結論二】運算符[]的優先級高於解引用符*。因此對於一個二級指針如int** a;，如果要用它來表示一個一維數組，則數組中元素表示爲(*a)[i]，其中的小括號不能少。

【驗證過程】

階段一 探究初步

#include<iostream>
#include<stdlib.h>

int main(){
	using namespace std;
	int ** a=NULL; //注意懸空，防止野指針 
	//cout<<"a="<<a<<endl;
	*a = (int*)malloc(sizeof(int)*3);
	for(int i=0;i<3;++i)
		(*a)[i] = i+1;
		
	for(int i=0;i<3;++i)
		cout<<(*a)[i]<<endl;
		
	return 0;
}

【運行結果】

階段二 理解解引用符——*

以上爲我一開始寫的代碼，但是一運行就發現main函數返回了一個很大的值(如上圖)，顯然是出現了問題(即便我不把指針變量a懸空也是如此)，其實原因很簡單，我當時並沒有給指針變量a本身提供一個"合法處所"，即少了一句a=(int**)malloc(sizeof(int));，但這就使得二級指針a充當着二維數組了(我們是想要把二級指針a用於一維數組)，因此我把代碼改了改，如下代碼塊所示。

#include<iostream>
#include<stdlib.h>

int main(){
	using namespace std;
	int ** a=NULL; //注意懸空，防止野指針 
	int* arr=NULL;
	a = &arr;
	//cout<<"a="<<a<<endl;
	*a = (int*)malloc(sizeof(int)*3);
	for(int i=0;i<3;++i)
		(*a)[i] = i+1;
		
	for(int i=0;i<3;++i)
		cout<<(*a)[i]<<endl;
		
	return 0;
}

【運行結果】

可能有人會有疑問了，爲何在不改變第一個代碼塊代碼的前提下，僅僅添加了int* arr=NULL; a=&arr;後，就能正常運行了呢？關鍵在於a指針變量所指的地址是否存在。

我們要明白*a的意思是"對於a所指的地址解引用，並取其存儲的值"，對於一開始的int ** a=NULL; *a = (int*)malloc(sizeof(int)*3);，a是空指針，沒有指向實際的地址，這時候*a即取虛空地址存儲的值，相當於"取空氣"，這當然是非法的了，這種情況下就需要先給a本身申請一個存儲空間，也就是對應着a=(int**)malloc(sizeof(int));，然後再進行後續的解引用等指令。

對於後面的代碼塊，這時候a=&arr;，儘管arr=NULL，但是它的地址是非空的，即&arr!=NULL，這時候賦予a的自然就是一個實實在在的"合法處所"了，因此*a——對於a的解引用就是"名正言順"了。

到此我們可以得出【結論一】：解引用符*不能"解空氣"，即被解引用的指針變量不能爲野地址或NULL

階段三 步入正題——[]與*優先級探索

這一步其實很簡單，我們只要把第二個代碼塊中(*a)[i]所加的小括號去掉就好，如果運行結果符合預期，那麼就說明解引用符*的優先級高於運算符[]；若運行出錯，則說明解引用符* 的優先級低於運算符[]。

#include<iostream>
#include<stdlib.h>

int main(){
	using namespace std;
	int ** a=NULL; //注意懸空，防止野指針 
	int* arr=NULL;
	a = &arr;
	cout<<"The address of arr is "<<&arr<<endl;
	*a = (int*)malloc(sizeof(int)*3);
	for(int i=0;i<3;++i)
		*a[i] = i+1;
		
	for(int i=0;i<3;++i)
		cout<<*a[i]<<endl;
		
	return 0;
}

【運行結果】

去掉小括號運行就出錯了，從而得到了我們的【結論二】：運算符[]的優先級高於解引用符*

所以有些時候，如果對於網上的答案持懷疑態度，那麼不妨自己設計個簡單實驗試試，說不定你就找到了答案，並且這遠比你去網上搜尋得到的解答印象深刻。

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