Указатель арифметики вокруг приведения

Давайте рассмотрим это шаг за шагом. Ваше выражение можно разложить следующим образом:

((short*)(((char*) (&arr[1])) + 8))[3]
-----------------------------------------------------
char *base = (char *) &arr[1];
char *base_plus_offset = base + 8;
short *cast_into_short = (short *) base_plus_offset;
cast_into_short[3] = 100;

base_plus_offset указывает на положение байта 12 в массиве. cast_into_short[3] относится к значению short в местоположении 12 + sizeof(short) * 3, которое в вашем случае равно 18.

Выражение установит два байта через 18 байтов после начала arr в значение 100.

#include <stdio.h>

int main() {

    int arr[5];

    char* start=(char*)&arr;
    char* end=(char*)&((short*)(((char*) (&arr[1])) + 8))[3];

    printf("sizeof(int)=%zu\n",sizeof(int));
    printf("sizeof(short)=%zu\n",sizeof(short));
    printf("offset=%td <- THIS IS THE ANSWER\n",(end-start));
    printf("100=%04x (hex)\n",100);

    for(size_t i=0;i<5;++i){

       printf("arr[%zu]=%d (%08x hex)\n",i,arr[i],arr[i]);

    }

}

Возможный выход:

sizeof(int)=4
sizeof(short)=2
offset=18 <- THIS IS THE ANSWER
100=0064 (hex)
arr[0]=0 (00000000 hex)
arr[1]=0 (00000000 hex)
arr[2]=0 (00000000 hex)
arr[3]=0 (00000000 hex)
arr[4]=6553600 (00640000 hex)

Во всех ваших махинациях профессора он сдвигал вам 1 целое число, 8 символов / байтов и 3 коротких строки, что 4 + 8 + 6 = 18 байтов. Бинго.

Обратите внимание, что этот вывод показывает, что машина, на которой я запускал это, имеет 4-байтовые целые числа, 2-байтовые короткие (обычные) и с прямым порядком байтов, потому что последние два байта массива были установлены на 0x64 и 0x00 соответственно.

Я нахожу ваши диаграммы ужасно запутанными, потому что они не очень понятны, если вы имеете в виду '|' быть адресами или нет.

|....|....|....|....|
012345678901234567890
    ^     1 ^     ^ 2
A   X       C     S B

Включите полоски ('|') A - начало Arr, а B - «один за концом» (юридическая концепция в C).

X - это адрес, на который указывает выражение & Arr [1]. C выражением (((char *) (& arr [1])) + 8). S всем выражением. S и следующий за ним байт назначаются, и то, что это означает, зависит от порядка байтов вашей платформы.

Я оставляю это как упражнение, чтобы определить, что выводит на аналогичной, но с прямым порядком байтов, кто выводит. Кто-нибудь? Я заметил из комментариев, что вы с прямым порядком байтов, а я с прямым порядком байтов (хватит хихикать). Вам нужно изменить только одну строку вывода.

Вот код, который может показать вам, какой байт будет изменен в вашей системе, вместе с разбивкой того, что происходит:

#include <stdio.h>

int main( int argc, char* argv[] )
{
    int arr[5];
    int i;

    for( i = 0; i < 5; i++ )
        arr[i] = 0;

    printf( "Before: " );

    for( i = 0; i < sizeof(int)*5; i++ )
        printf( "%2.2X ", ((char*)arr)[i] );

    printf( "\n" );

    ((short*)(((char*) (&arr[1])) + 8))[3] = 100;

    printf( "After: " );

    for( i = 0; i < sizeof(int)*5; i++ )
        printf( "%2.2X ", ((char*)arr)[i] );
    printf( "\n" );

    return 0;
}

Начнем с самого внутреннего:

int указатель на (arr + 4)

&arr[1]
|...|...|...|...|...
    Xxxx

указатель char на (arr + 4)

(char*)(&arr[1])
|...|...|...|...|...
    X

указатель char на (arr + 4 + 8)

((char*)(&arr[1])) + 8)
|...|...|...|...|...
            X

короткий указатель на (arr + 4 + 8)

(short*)((char*)(&arr[1])) + 8)
|...|...|...|...|...
            Xx

short at (arr + 4 + 8 + (3 * 2)) (это индекс массива)

((short*)((char*)(&arr[1])) + 8))[3]
|...|...|...|...|...
                  Xx

То, какой именно байт здесь будет изменен, зависит от порядка байтов вашей системы. На моем little endian x86 я получаю следующий результат:

Before: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
After:  00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 64 00

Удачи с твоим курсом.