Pointer Arithmetic

Use arr directly instead of arr_ptr will cause error!!! why?

#include <stdio.h>
int main()
{ 
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
 
    printf("%d\n", *arr++);  // error: lvalue required as increment operand
    return 0;
}

array name 只有在兩種情況下會被轉成指向 array 第一個元素的 pointer：

1. 做為 function parameter 時：int func(int arr[]) 等價於 int func(int *arr)
2. 做為 expression 時：int *arr_ptr = arr;

所以說，上例中的 *arr++ 因為 arr 在此並非 expression 也非 function parameter，因此不會被轉成指向 array 第一個元素的 pointer，因此會出現 error。

Error message: lvalue required as increment operand 在說的就是：在此 arr 為 pointer to a array(arr)，而非 pointer to the first element of arr(i.e. arr[0])，又 arr 的 address 不能被更改，因此 *arr++ 會產生 error。

使用 lldb(on MacOS M1 chip) 檢查可看出 arr 為 int[4] 而 arr_ptr 為 int *。

(lldb) p arr
(int[4]) $0 = ([0] = 0, [1] = 0, [2] = -498728925, [3] = 2073223340)
(lldb) p arr_ptr
(int *) $1 = 0x000000010000c100

以下使用 int* arr_ptr = arr ，就不會有沒辦法被 convert 成 pointer 的問題。

需要特別注意的是 *arr_ptr++ 系列，++ 和 * 之間的先後作用關係。

#include <stdio.h>
 
int main()
{ 
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
    int* arr_ptr = arr;
    // dereferece and then increment the value pointed by arr_ptr
    printf("%p\n", arr);                    // 0x7fff3f86d430
    printf("%p\n", arr_ptr);                // 0x7fff3f86d430
    printf("%d\n", ++*arr_ptr);             // 2
    printf("%p\n", arr_ptr);                // 0x7fff3f86d430
    printf("%d\n", ++(*arr_ptr));           // 3
    printf("%p\n", arr_ptr);                // 0x7fff3f86d430
    printf("%d\n", ++*(arr_ptr));           // 4
    printf("%p\n", arr_ptr);                // 0x7fff3f86d430
    
    for(int i = 0; i < 9; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    // arr: [4 2 3 4 5 6 7 8 9]
    printf("\n");
    
	// move pointer to the next int position
	// but retern the old content
    printf("%d\n", *arr_ptr++);             // 4
    printf("%p\n", arr_ptr);                // 0x7fff3f86d434
    // arr_ptr is at 2, dereference it and then increment it(2 -> 3), 
    // but return the old content(2)
    printf("%d\n", (*arr_ptr)++);           // 2
    printf("%p\n", arr_ptr);                // 0x7fff3f86d434
    printf("%d\n", *(arr_ptr)++);           // 3
    printf("%p\n", arr_ptr);                // 0x7fff3f86d438
    
    for(int i = 0; i < 9; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    // 4 3 3 4 5 6 7 8 9
    printf("\n");
	// arr_ptr moves to the next int position
	// and then dereference it
    printf("%d\n", *++arr_ptr);             // 4
    printf("%p\n", arr_ptr);                // 0x7fff3f86d43c
    printf("%d\n", *++(arr_ptr));           // 5
    printf("%p\n", arr_ptr);                // 0x7fff3f86d440
    printf("%d\n", *(++arr_ptr));           // 6
    printf("%p\n", arr_ptr);                // 0x7fff3f86d444
    
    return 0;
}
 

Reference

• How to increment a pointer address and pointer’s value?