C语言数组与指针相关代码的运行结果及底层原理是什么？

题目代码 #

int a[5] = { 1, 3, 5, 7, 9 };
int *p = (int *)(&a + 1);
printf("%d, %d", *(a + 1), *(p - 1));

可选答案 #

• 3, 9（正确答案）
• 运行错误
• 3, 1
• 2, 1

逻辑拆解 #

1. *(a + 1)的计算逻辑 #

数组名a在表达式中默认退化为指向数组首元素的int*类型指针，a + 1就是从首元素地址往后偏移1个int类型的长度，对应数组的第二个元素a[1]，解引用后取值就是3，这部分逻辑比较直观。

2. int *p = (int *)(&a + 1)和*(p - 1)的计算逻辑 #

这里的核心是区分a和&a的类型差异：

• a是指向单个int元素的指针，偏移步长为sizeof(int)（通常为4字节）
• &a是指向整个长度为5的int数组的指针，类型为int (*)[5]，偏移步长为整个数组的总大小，也就是5 * sizeof(int)（通常为20字节）
  所以执行&a + 1运算时，会从数组a的起始地址往后偏移20字节，刚好落在数组最后一个元素a[4]的后一个地址，这个地址本身是合法的，只是不属于数组a的存储范围。
  之后把这个地址强制转换为int*类型赋值给指针p，此时p的步长变回了sizeof(int)。
  执行p - 1时，就是把p存储的地址往前偏移4字节，刚好指向数组最后一个元素a[4]的地址，解引用后取值就是9。
  整个访问过程没有越界访问非法内存，所以不会出现运行错误，最终输出结果就是3, 9。
  内容的提问来源于stack exchange，提问作者Coderon