Question

在此讨论过程中about casting the return value of malloc许多人声称malloc的隐式声明会导致返回值转换为int，然后重新转换回T*可能导致在以下情况下截断指针：

sizeof(int) < sizeof(void*)

这意味着编译器会执行以下操作：

链接并调用定义malloc
生成目标代码以将返回值转换为较短的int类型
生成目标代码以转换回更大的目标指针类型

有人真的可以证明这种情况发生了吗？说一下64位Linux上的一些示例代码？

我自己做，但我无法访问64位机器。

Answer 1

您对所发生情况的描述的问题在步骤2中。通过隐式声明，调用站点的代码实际上不会“转换”函数的返回值。

调用站点的代码通过假设它的类型为“int”来提取返回值（通常来自寄存器或堆栈外）。对于不同的操作系统和编译器，执行此操作的过程是不同的，并且通常由ABI文档指定。

对于最常见的ABI，int和void *的返回位置和大小是相同的，所以即使它不正确，你实际上也不会有任何问题。对于32位和64位平台的~~上的Linux，Windows和Mac OS X都是如此，我相信~~ 32位平台。

在64位平台上，“long”和“void *”更常见的是相同的大小，因此如果你有一个malloc（）的隐式声明，返回值将被截断。但是，有several种流行的64位编程模型。

回到DOS开发的“美好时光”，可以创建以“int”为16位，指针为32位（实际为24位）的模式运行的程序。在这些情况下，使用隐式原型调用malloc（）会截断返回的值。

请注意，即使在截断返回值的情况下，您仍然可能没有运行时问题，具体取决于该值是否实际超出int的有效范围。

在Mac OS X上，在64位模式下，此代码为：

#include <stdio.h>

int main (int argc, const char * argv[]) {
    int x = malloc(128);
    void *p = malloc(128);
    printf("Hello, World!\nsizeof(int)=%d,sizeof(void*)=%d,x=0x%xd,p=%p\n", sizeof(int), sizeof(void *), x, p);
    return 0;
}

打印：

你好，世界！的sizeof（INT）= 4，的sizeof（无效*）= 8，X = 0x1001c0d，P = 0x100100240

请注意，“x”值的位数少于“p”值，并且静默地删除了值的最高32位。两次调用malloc时的实际汇编代码如下所示：

LM2:
    movl    $128, %edi
    call    _malloc
    movl    %eax, -12(%rbp)
LM3:
    movl    $128, %edi
    call    _malloc
    movq    %rax, -8(%rbp)

因此，malloc（在％rax中）返回了正确的值，但是当movl指令被移动到变量“x”时，它会截断它。

Answer 2

Malloc在stdlib.h文件头中声明，声明直接包含在您的源代码的C preprocessor中，然后在稍后阶段与malloc代码链接。

当你有代码时：

#include <stdlib.h>
...
void * foo = malloc(42);

它实际上已经过了像

这样的东西

...
extern void *malloc (size_t __size) __attribute__ ((__nothrow__)) __attribute__ ((__malloc__)) ;
(...lots of other declarations...)
...
void * foo = malloc(42);

如果不包含函数原型，则默认为

int malloc();
...
void * foo = malloc(42);

这意味着最终编译的代码将执行类似“使用参数42调用malloc，将其返回值从int转换为void *并将其放入foo”的操作。然后，这将与具有预编译的malloc目标代码的libc链接，这显然是无效的* - 返回。因此，结果将是CPU寄存器上的一个额外的int-to-void *转换，它保存返回值。我想，在64位架构上，它可能意味着采用较低的32位并在之前放置32个零，从而清除原始指针的一部分。

Answer 3

我认为2并不像你暗示的那样是一种“有意义”的转换。当使用其返回类型未知的函数进行调度时，编译器必须对要“抓取”多少字节做出一些假设。默认值是int的大小。

所以如果一个void *和一个int恰好相同的大小，那就好了，如果不是oops！

Answer 4

通过省略malloc的声明（原型），编译器假定它返回int。因此调用它作为代码来调用返回int结果的函数。

如何完成此操作取决于您的系统，因此结果可能会传回数据寄存器，地址寄存器或堆栈。

然后，编译器会生成其他代码，以将（假定的）返回的int值转换为指针。

显然，这不是你想要的。你可能在大多数系统上都很幸运，其中整数和指针的宽度相同，因此返回值的转换基本上什么都不做，但你不能依赖这种行为。

总而言之，不宣布外部函数是件坏事。

C中的隐式函数声明是否实际生成了对象代码？

4 个答案: