关于 C语言指针的推进量

关于#

为了避免误会，我很少使用类似这样的语句

uint32_t *p;
p++;
p+=4;

而是仅使用这样的形式

uint32_t *p;
uint32_t d;
d = p[4];
uint32_t *pt;
pt = &p[4];

但是在遍历推演时，后一个形式一定需要一个新变量进行遍历。
而前一个形式则可以在函数传参指针的基础上进行，O0 下一定会比后一个形式节省堆栈。

最近为了提升我的库性能，决定牺牲一些可读性，改为不直观的写法，所以有后续的测试进行。

结论放在前面，当指针 + 这个动作发生时，被 + 处理的指针类型决定了实际推进了多少 RAM 地址，直观见下表

指针类型	RAM 地址推进量
void* + 1	1
uint8_t* + 1	1
uint16_t* + 1	2
uint32_t* + 1	4
其他及结构体指针 + 1	依据类型大小

址成数值#

使用如下代码进行简单测试

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <string.h>

uint8_t  u8t[]  = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};
uint16_t u16t[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};
uint32_t u32t[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};

/* 入口 */
int main(int argc, char *argv[])
{
    uint8_t  p8get;
    uint16_t p16get;
    uint32_t p32get;

    p8get  = u8t[1];                // = 1
    p8get  = *(uint8_t *)(u8t + 1); // = 1
    p8get  = u8t[2];                // = 2
    p8get  = *(uint8_t *)(u8t + 2); // = 2
    p8get  = u8t[3];                // = 3
    p8get  = *(uint8_t *)(u8t + 3); // = 3

    p16get = u16t[1];                 // = 1
    p16get = *(uint16_t *)(u16t + 1); // = 1
    p16get = u16t[2];                 // = 2
    p16get = *(uint16_t *)(u16t + 2); // = 2
    p16get = u16t[3];                 // = 3
    p16get = *(uint16_t *)(u16t + 3); // = 3

    p32get = u32t[1];                 // = 1
    p32get = *(uint32_t *)(u32t + 1); // = 1
    p32get = u32t[2];                 // = 2
    p32get = *(uint32_t *)(u32t + 2); // = 2
    p32get = u32t[3];                 // = 3
    p32get = *(uint32_t *)(u32t + 3); // = 3

    return 0;
}

当然，非常符合预期。例如指针 u32t，+3 就是访问第三个 buffer 值，非常合理.......吗？

依据众所周知对 RAM 的理解，一个地址存一个字节，那么u8t+1是推进了 1 个字节 u32t+1则会推进 4 个字节，+1这个操作产生了不同的结果。

址的数值#

验证以上，使用了如下代码进行简单测试

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <string.h>

uint8_t  u8t[]  = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};
uint16_t u16t[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};
uint32_t u32t[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};

/* 入口 */
int main(int argc, char *argv[])
{
    uint8_t  *p8get;
    uint16_t *p16get;
    uint32_t *p32get;

    p8get  = u8t;  // = 0x7FF6757b4000 <u8t>
    p16get = u16t; // = 0x7FF6757b4010 <u16t>
    p32get = u32t; // = 0x7FF6757b4040 <u32t>

    p8get  = u8t + 1;  // = 0x7FF6757b4001 <u8t+1>
    p16get = u16t + 1; // = 0x7FF6757b4012 <u16t+2>
    p32get = u32t + 1; // = 0x7FF6757b4044 <u32t+4>

    p8get  = u8t + 2;  // = 0x7FF6757b4002 <u8t+2>
    p16get = u16t + 2; // = 0x7FF6757b4014 <u16t+4>
    p32get = u32t + 2; // = 0x7FF6757b4048 <u32t+8>

    return 0;
}

可以看出，在指针代表的实际 RAM 地址上，其数值的推进确实是不一样的，哪怕使用的是相同的 +1

是 void*#

我们很多的函数，作为通用工具，是传入 void* 的，根据系统状态、标志条件的不同，将其作为不同的指针进行判定，那么有如下测试。

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <string.h>

uint8_t  u8t[]  = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};
uint16_t u16t[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};
uint32_t u32t[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};

/* 入口 */
int main(int argc, char *argv[])
{
    void    *pVget;

    uint64_t pVV;

    pVget = (void *)u8t; // = 0x7FF61F184000 <u8t>
    pVget++;
    pVV   = (uint64_t)pVget; // = 0x7FF61F184001 <u8t+1>

    pVget = (void *)u16t; // = 0x7FF61F184010 <u16t>
    pVget++;
    pVV   = (uint64_t)pVget; // = 0x7FF61F184011 <u16t+1>

    pVget = (void *)u32t; // = 0x7FF61F184040 <u32t>
    pVget++;
    pVV = (uint64_t)pVget; // 0x7FF61F184041 <u32t+1>

    return 0;
}

可以看到 void* 与实际 RAM 的行为模式完全一致，+n 就是 + n。

假装不是 void*#

如果将 void* 作为不同的类型指针进行解析，有如下测试

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <string.h>

uint8_t  u8t[]  = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};
uint16_t u16t[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};
uint32_t u32t[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};

/* 入口 */
int main(int argc, char *argv[])
{
    void *pVget;

    pVget = u8t;                    // = 0x7FF69FF64000 <u8t>
    pVget = (uint8_t *)pVget + 1;   // = 0x7FF69FF64001 <u8t+1>
    pVget = u8t;                    // = 0x7FF69FF64000 <u8t>
    pVget = (uint8_t *)(pVget + 1); // = 0x7FF69FF64001 <u8t+1>

    pVget = u16t;                    // = 0x7FF69FF64010 <u16t>
    pVget = (uint16_t *)pVget + 1;   // = 0x7FF69FF64012 <u16t+2>
    pVget = u16t;                    // = 0x7FF69FF64010 <u16t>
    pVget = (uint16_t *)(pVget + 1); // = 0x7FF69FF64011 <u16t+1>

    pVget = u32t;                    // 0x7FF69FF64040 <u32t>
    pVget = (uint32_t *)pVget + 1;   // 0x7FF69FF64044 <u32t+4>
    pVget = u32t;                    // 0x7FF69FF64040 <u32t>
    pVget = (uint32_t *)(pVget + 1); // 0x7FF69FF64041 <u32t+1>

    return 0;
}

可以看到，当 + 这个动作发生时，被 + 处理的类型决定了实际推进了多少 RAM 地址

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