Wie zuverlässig sind die Gleichheits- und Vergleichsoperatoren beim Vergleich von Zeigern in C?

Vergleich von Zeigern für Objektäquivalenz

Beim Vergleich von Zeigern, die auf dieselbe Variable verweisen, wie im Beispiel:

int *a = something;
int *b = something;

Es stellt sich die Frage, ob der Gleichheitsoperator „a == b“ das erwartete Ergebnis liefert.

Gleichheitsoperator (==, !=)

Gemäß dem C-Standard können Zeiger desselben Typs wie folgt auf Gleichheit verglichen werden:

• Sie sind gleich, wenn sie beide null sind, auf dieselbe Funktion zeigen oder dieselbe Adresse darstellen.
• Nullzeiger sind im Vergleich zueinander gleich, während ein Nicht-Nullzeiger im Vergleich zu einem Nullzeiger immer ungleich ist.

Relationale Operatoren (<, >, < ;=, >=)

Relationale Operatoren für Zeiger werden nur für Zeiger auf Objekte oder Funktionen desselben Typs definiert. Das Ergebnis hängt davon ab, ob die Zeiger auf dasselbe Objekt oder dieselbe Funktion zeigen oder ob einer oder beide null sind.

Zum Beispiel im Fall eines Arrays sind Zeiger auf verschiedene Elemente größer oder kleiner als die anderen basierend auf ihrer Position im Array. Der Vergleich von Zeigern auf Nicht-Array-Objekte oder Funktionen, die nicht Mitglieder desselben Objekts sind, kann jedoch zu nicht spezifizierten Ergebnissen führen.

Ausnahmen für virtuelle Funktionen

In Fällen, in denen entweder Zeiger zeigt auf eine virtuelle Mitgliedsfunktion, das Vergleichsergebnis wird vom Standard nicht spezifiziert.

Vergleich in der Praxis

Es ist zu beachten, dass der Vergleich von Zeigern die Gleichheit verwendet Der Operator (==, !=) ist im Allgemeinen wohldefiniert und zuverlässig, um zu bestimmen, ob Zeiger auf dasselbe Objekt zeigen. Allerdings sollten relationale Operatoren (<, >, <=, >=) mit Vorsicht verwendet werden, da ihr Verhalten je nach spezifischem Kontext unterschiedlich sein kann.

Bonus: Vergleich mit Vorlagen

Die Standardbibliothek bietet auch Vorlagen für den Zeigervergleich, wie zum Beispiel std::less<> und Freunde. Diese Vorlagen garantieren eine vollständige Reihenfolge für jeden Zeigertyp, auch wenn die integrierten Operatoren kein genau definiertes Verhalten bieten.

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