【C++ Lab】 对于解引用符*以及与运算符[]优先级的探索

我想很多人都看过运算符优先级表，但有时候对于一些情况可能会混淆，不过一个万能方法是——加括号改变/确保优先级。尽管"加括号"确实是个万能方法，但在有时间去摸索的时候还是尽可能弄清楚优先级为好，这样更有助于理解，甚至可以在摸索的过程中发现"新大陆"，这也是做此次探索的目的。

【结论】

先把结论摆上吧：
【结论一】解引用符*不能"解空气"，即被解引用的指针变量不能为野地址或NULL

【结论二】运算符[]的优先级高于解引用符*。因此对于一个二级指针如int** a;，如果要用它来表示一个一维数组，则数组中元素表示为(*a)[i]，其中的小括号不能少。

【验证过程】

阶段一 探究初步

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

int main(){
	using namespace std;
	int ** a=NULL; //注意悬空，防止野指针 
	//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;
}

【运行结果】

阶段二 理解解引用符——*

以上为我一开始写的代码，但是一运行就发现main函数返回了一个很大的值(如上图)，显然是出现了问题(即便我不把指针变量a悬空也是如此)，其实原因很简单，我当时并没有给指针变量a本身提供一个"合法处所"，即少了一句a=(int**)malloc(sizeof(int));，但这就使得二级指针a充当着二维数组了(我们是想要把二级指针a用于一维数组)，因此我把代码改了改，如下代码块所示。

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

int main(){
	using namespace std;
	int ** a=NULL; //注意悬空，防止野指针 
	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;
}

【运行结果】

可能有人会有疑问了，为何在不改变第一个代码块代码的前提下，仅仅添加了int* arr=NULL; a=&arr;后，就能正常运行了呢？关键在于a指针变量所指的地址是否存在。

我们要明白*a的意思是"对于a所指的地址解引用，并取其存储的值"，对于一开始的int ** a=NULL; *a = (int*)malloc(sizeof(int)*3);，a是空指针，没有指向实际的地址，这时候*a即取虚空地址存储的值，相当于"取空气"，这当然是非法的了，这种情况下就需要先给a本身申请一个存储空间，也就是对应着a=(int**)malloc(sizeof(int));，然后再进行后续的解引用等指令。

对于后面的代码块，这时候a=&arr;，尽管arr=NULL，但是它的地址是非空的，即&arr!=NULL，这时候赋予a的自然就是一个实实在在的"合法处所"了，因此*a——对于a的解引用就是"名正言顺"了。

到此我们可以得出【结论一】：解引用符*不能"解空气"，即被解引用的指针变量不能为野地址或NULL

阶段三 步入正题——[]与*优先级探索

这一步其实很简单，我们只要把第二个代码块中(*a)[i]所加的小括号去掉就好，如果运行结果符合预期，那么就说明解引用符*的优先级高于运算符[]；若运行出错，则说明解引用符* 的优先级低于运算符[]。

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

int main(){
	using namespace std;
	int ** a=NULL; //注意悬空，防止野指针 
	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;
}

【运行结果】

去掉小括号运行就出错了，从而得到了我们的【结论二】：运算符[]的优先级高于解引用符*

所以有些时候，如果对于网上的答案持怀疑态度，那么不妨自己设计个简单实验试试，说不定你就找到了答案，并且这远比你去网上搜寻得到的解答印象深刻。

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