指標相關運算子 - 取得變數的位址、對儲存位置取值，以及存取記憶體位置

  • 發行項

指標運算子可讓您取得變數位址 (&)、對指標取值 (*)、比較指標值，以及加入或減去指標和整數。

您可以搭配下列運算子來使用指標：

如需指標型別的資訊，請參閱指標型別。

注意

任何具有指標的作業都需要 unsafe 內容。 包含不安全區塊的程式碼必須使用 AllowUnsafeBlocks 編譯器選項進行編譯。

傳址運算子 &

一元 & 運算子會傳回其運算元的位址：

unsafe
{
    int number = 27;
    int* pointerToNumber = &number;

    Console.WriteLine($"Value of the variable: {number}");
    Console.WriteLine($"Address of the variable: {(long)pointerToNumber:X}");
}
// Output is similar to:
// Value of the variable: 27
// Address of the variable: 6C1457DBD4

& 運算子的運算元必須是固定的變數。 「固定」變數是位在不受記憶體回收行程作業影響之儲存位置的變數。 在前述範例中，區域變數 number 是固定的變數，因為它位於堆疊上。 會受到記憶體回收行程影響且位在儲存位置的變數 (例如重新配置)，稱為「可移動」變數。 物件欄位和陣列元素是可移動變數的範例。 如果以 fixed 陳述式來「修正」或「釘選」它，則您可取得可移動變數的位址。 取得的位址只有在 fixed 陳述式的區塊內才有效。 下例顯示如何使用 fixed 陳述式和 & 運算子：

unsafe
{
    byte[] bytes = { 1, 2, 3 };
    fixed (byte* pointerToFirst = &bytes[0])
    {
        // The address stored in pointerToFirst
        // is valid only inside this fixed statement block.
    }
}

您無法取得常數或值的位址。

如需固定和可移動變數的詳細資訊，請參閱 C# 語言規格的固定和可移動變數一節。

二元 & 運算子會計算其布林運算元的邏輯 AND或其整數運算元的位元邏輯 AND。

指標間接運算子 *

一元指標間接運算子 * 取得其運算元指向的變數。 它也稱之為取值運算子。 * 運算子的運算元必須是指標型別。

unsafe
{
    char letter = 'A';
    char* pointerToLetter = &letter;
    Console.WriteLine($"Value of the `letter` variable: {letter}");
    Console.WriteLine($"Address of the `letter` variable: {(long)pointerToLetter:X}");

    *pointerToLetter = 'Z';
    Console.WriteLine($"Value of the `letter` variable after update: {letter}");
}
// Output is similar to:
// Value of the `letter` variable: A
// Address of the `letter` variable: DCB977DDF4
// Value of the `letter` variable after update: Z

您不能將 * 運算子套用至 void* 型別的運算式。

二元 * 運算子會計算其數值運算元的乘積。

指標成員存取運算子 ->

-> 運算子結合指標間接和成員存取。 亦即，如果 x 是 T* 型別的指標，而 y 是 T 型別的可存取成員，則運算式格式為

x->y

相當於

(*x).y

下列範例示範 -> 運算子的用法：

public struct Coords
{
    public int X;
    public int Y;
    public override string ToString() => $"({X}, {Y})";
}

public class PointerMemberAccessExample
{
    public static unsafe void Main()
    {
        Coords coords;
        Coords* p = &coords;
        p->X = 3;
        p->Y = 4;
        Console.WriteLine(p->ToString());  // output: (3, 4)
    }
}

您不能將 -> 運算子套用至 void* 型別的運算式。

指標元素存取運算子 []

針對指標型別的運算式 p，p[n] 格式的指標元素存取會評估為 *(p + n)，其中 n 必須是可隱含轉換成 int、uint、long 或 ulong 的型別。 如需 + 運算子搭配指標的行為資訊，請參閱在指標中加減整數值一節。

下例示範如何使用指標和 [] 運算子存取陣列元素：

unsafe
{
    char* pointerToChars = stackalloc char[123];

    for (int i = 65; i < 123; i++)
    {
        pointerToChars[i] = (char)i;
    }

    Console.Write("Uppercase letters: ");
    for (int i = 65; i < 91; i++)
    {
        Console.Write(pointerToChars[i]);
    }
}
// Output:
// Uppercase letters: ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

在上述範例中，stackalloc 運算式會在堆疊上配置記憶體區塊。

注意

指標元素存取運算子不會檢查超出範圍的錯誤。

型別為 void* 的運算式，指標元素存取無法使用 []。

陣列元素或索引子存取也可以使用 [] 運算子。

指標算術運算子

您可以使用指標執行下列算術運算：

  • 在指標中加減整數值
  • 減去兩個指標
  • 遞增或遞減指標

您無法使用 void* 型別的指標執行這些作業。

如需支援的數值型別算術運算資訊，請參閱算術運算子。

在指標中加減整數值

針對 T* 型別的 p 指標和可隱含轉換成 int、uint、long 或 ulong 的運算式 n，加減定義如下：

  • p + n 和 n + p 運算式都會產生因為將 n * sizeof(T) 新增到 p 指定位址而得到的 T* 型別指標。
  • p - n 運算式會產生因為從 p 指定的位址減去 n * sizeof(T) 而得到的 T* 型別指標。

sizeof 運算子取得以位元組為單位的型別大小。

下例示範 + 運算子加指標的用法：

unsafe
{
    const int Count = 3;
    int[] numbers = new int[Count] { 10, 20, 30 };
    fixed (int* pointerToFirst = &numbers[0])
    {
        int* pointerToLast = pointerToFirst + (Count - 1);

        Console.WriteLine($"Value {*pointerToFirst} at address {(long)pointerToFirst}");
        Console.WriteLine($"Value {*pointerToLast} at address {(long)pointerToLast}");
    }
}
// Output is similar to:
// Value 10 at address 1818345918136
// Value 30 at address 1818345918144

指標減法

針對 T* 型別的兩個指標 p1 和 p2，運算式 p1 - p2 會產生 p1 和 p2 除以 sizeof(T) 所指定的位址間差異。 結果的類型是 long。 亦即，p1 - p2 會計算為 ((long)(p1) - (long)(p2)) / sizeof(T)。

下例示範指標減法：

unsafe
{
    int* numbers = stackalloc int[] { 0, 1, 2, 3, 4, 5 };
    int* p1 = &numbers[1];
    int* p2 = &numbers[5];
    Console.WriteLine(p2 - p1);  // output: 4
}

指標遞增和遞減

++ 遞增運算子在其指標運算元中加 1。 -- 遞減運算子從其指標運算元中減 1。

這兩個運算子都支援兩種形式：後置 (p++ 和 p--) 及前置 (++p 和 --p)。 p++ 和 p-- 的結果是運算「前」的 p 值。 ++p 和 --p 的結果是運算「後」的 p 值。

下例示範前置和後置遞增運算子的行為：

unsafe
{
    int* numbers = stackalloc int[] { 0, 1, 2 };
    int* p1 = &numbers[0];
    int* p2 = p1;
    Console.WriteLine($"Before operation: p1 - {(long)p1}, p2 - {(long)p2}");
    Console.WriteLine($"Postfix increment of p1: {(long)(p1++)}");
    Console.WriteLine($"Prefix increment of p2: {(long)(++p2)}");
    Console.WriteLine($"After operation: p1 - {(long)p1}, p2 - {(long)p2}");
}
// Output is similar to
// Before operation: p1 - 816489946512, p2 - 816489946512
// Postfix increment of p1: 816489946512
// Prefix increment of p2: 816489946516
// After operation: p1 - 816489946516, p2 - 816489946516

指標比較運算子

您可以使用 ==、!=、<、>、<= 和 >= 運算子來比較包括 void* 在內之任何指標型別的運算元。 這些運算子會比較兩個運算元指定的位址，如同它們是不帶正負號的整數一樣。

如需這些其他型別運算元的運算子行為資訊，請參閱等號運算子和比較運算子文章。

運算子優先順序

下列清單排列指標相關的運算子，從最高優先順序到最低：

  • 後置遞增 x++ 和遞減 x-- 運算子以及 -> 和 [] 運算子
  • 前置遞增 ++x 和遞減 --x 運算子以及 & 和 * 運算子
  • 加法類 + 和 - 運算子
  • 比較 <、>、<= 和 >= 運算子
  • 等號 == 和 != 運算子

使用括弧 () 變更由運算子優先順序強制執行的評估順序。

如需依優先順序層級排序的 C# 運算子完整清單，請參閱 C# 運算子一文的運算子優先順序一節。

運算子是否可多載

使用者定義的型別無法多載指標相關運算子 &、*、-> 和 []。

C# 語言規格

如需詳細資訊，請參閱 C# 語言規格的下列幾節：

另請參閱