Question

这句话是否正确？任何＆＃34; TYPE＆＃34;指针可以指向任何其他类型？因为我相信，仍然有疑虑。

为什么为明确类型声明指针？例如。 int或char？

我可以得到的一个解释是：如果int类型指针指向char数组，那么当指针递增时，指针将从0位置跳到2位置，在中间跳过1个位置（因为int size = 2）。

也许是因为指针只保存值的地址，而不是值本身，即int或double。

我错了吗？这个陈述是否正确？

Answer 1

指针可以可以互换，但不是必须的。

特别是，在某些平台上，某些类型需要与某些字节边界对齐。因此，虽然char可能位于内存中的任何位置，但int可能需要位于4字节边界上。

另一个重要的潜在区别是功能指针函数的指针可能无法与许多平台上的数据类型指针互换。

需要重复：这是特定于平台的。

我相信英特尔x86架构会对所有指针都一视同仁但是你可能会遇到其他并非如此的平台。

Answer 2

每个指针都属于某种特定类型。有一个特殊的通用指针类型void*可以指向任何东西，但你必须先将void*转换为某种特定的指针类型，然后才能取消引用它。

您可以将指针值从一种指针类型转换为另一种指针类型。在大多数情况下，将指针从foo*转换为bar*并返回foo*将产生原始值 - 但在所有情况下实际上并未得到保证。

你可以使foo*类型的指针指向bar类型的对象，但（a）通常是个坏主意，（b）in在某些情况下，它可能无效（例如，如果目标类型foo和bar具有不同的大小或对齐要求）。

你可以逃避：

int n = 42;
char *p = (char*)&n;

导致p指向n - 但*p未提供n的值，它会为您提供第一个字节的值n作为char。

指针运算的不同行为只是具有不同指针类型的部分原因。它主要是关于类型安全。如果你有一个int*类型的指针，你可以合理地确定（除非你做了一些不安全的事情）它实际上指向int对象。如果您尝试将其视为不同类型的对象，编译器可能会抱怨它。

基本上，由于我们有其他不同类型的原因，我们有不同的指针类型：因此我们可以在编译器的帮助下跟踪每个对象中存储的值类型。

（有些语言只有非类型的通用指针。在这种语言中，避免类型错误更加困难，例如存储一种类型的值并意外地访问它，就像它是另一种类型一样。）< / p>

Answer 3

任何指针都可以引用内存中的任何位置，因此从技术上讲，该语句是正确的。话虽如此，在重新解释指针类型时需要小心。

指针基本上有两条信息：一个内存位置，以及期望在那里找到的类型。内存位置可以是任何东西。它可以是存储对象或值的位置;它可能在一串文字的中间;或者它可能只是未经初始化的内存的任意块。

指针中的类型信息很重要。您问题中的数组和指针算术解释是正确的 - 如果您尝试使用指针迭代内存中的数据，则类型需要正确，否则您可能无法正确迭代。这是因为不同的类型具有不同的大小，可能以不同的方式对齐。

在程序中处理数据的方式方面，类型也很重要。例如，如果你有一个int存储在内存中，但你可以通过解除引用float*指针来访问它，那么你可能会得到无用的结果（除非你为特定的方式编程了它）原因）。这是因为int存储在内存中的方式与float的存储方式不同。

Answer 4

指针的任何“TYPE”都可以指向任何其他类型吗？

一般没有。类型必须相关。

可以使用reinterpret_cast将指针从一种类型转换为另一种类型，但除非这些指针可以使用static_cast合法转换，否则reinterpret_cast无效。因此，除非Foo* foo = ...; Bar* bar = (Bar*)foo;和Foo实际相关，否则您无法Bar。

您还可以使用reinterpret_cast从对象指针转换为void*，反之亦然，从这个意义上说，void*可以指向任何东西 - 但这不是你的意思好像在问。

此外，你可以reinterpret_cast从对象指针到积分值，反之亦然，但同样，不是你想要的那样。

最后，对char*进行了特殊例外处理。您可以使用任何其他类型的地址初始化char*变量，并对结果指针执行指针数学运算。如果被指向的东西实际上不是char，你仍然无法通过指针取消引用，但它可以被转换回实际类型并以这种方式使用。

另请注意，每次在任何上下文中使用reinterpret_cast时，您都会在悬崖峭壁上跳舞。当类型不相关时，当Foo实际指向的事物是Bar时，取消引用指向{{1}}的指针。你不惜一切代价避免这些类型的演员阵容。

Answer 5

某些指针比其他指针更平等...

首先，并非所有指针都必须是同一件事。例如，函数指针可以与数据指针非常不同。

此外：PPC上的函数指针

在PPC平台上，这非常明显：一个函数指针实际上是底层的两个指针，因此根本没有办法将一个函数指针有意义地转换为数据指针或返回。即将会满足以下条件：
int* dataP;
int (*functionP)(int);

assert(sizeof(dataP) == 4);
assert(sizeof(functionP) == 8);
assert(sizeof(dataP) != sizeof(functionP));

//impossible:
//dataP = (int*)functionP;          //would loose information
//functionP = (int (*)(int))dataP;  //part of the resulting pointer would be garbage

对齐

此外，对齐方面存在问题：根据平台的不同，某些数据类型可能需要在内存中进行对齐。这在矢量数据类型中尤为常见，但可以应用于任何大于字节的类型。例如，如果int必须对齐4个字节，则以下代码可能会崩溃：

char a[4];
int* alias = (int*)a;
//int foo = *alias;    //may crash because alias is not aligned properly

如果指针来自malloc()调用，这不是问题，因为可以保证为所有类型返回足够对齐的指针：

char* a = malloc(sizeof(int));
int* alias = (int*)a;
*alias = 0;    //perfectly legal, the pointer is aligned

严格的别名并键入punning

最后，有严格的别名规则：一定不能通过指向另一种类型的指针来访问一种类型的对象。禁止键入punning：

assert(sizeof(float) == sizeof(uint32_t));
float foo = 42;
//uint32_t bits = *(uint32_t*)&foo;    //type punning is illegal

如果绝对必须将位模式重新解释为另一种类型，则必须使用memcpy()：

assert(sizeof(float) == sizeof(uint32_t));
float foo = 42;
uint32_t bits;
memcpy(&bits, &foo, sizeof(bits));    //bit pattern reinterpretation is legal when copying the data

要允许memcpy()和朋友实际上可以实现，C / C ++语言标准为char类型提供了一个例外：您可以将任何指针投射到char*，复制将char数据传递到另一个缓冲区，然后像访问其他类型一样访问该另一个缓冲区。结果由实现定义，但标准允许。用例主要是通用的数据操作例程，例如I / O等。

TL; DR：

指针的互换性比您想象的要少得多。除了到char*之外，不要以其他任何方式重新解释指针（在“ from”情况下检查对齐方式）。甚至对于函数指针也不起作用。

任何类型的指针都可以指向任何东西？

5 个答案:

某些指针比其他指针更平等...

对齐

严格的别名并键入punning

TL; DR：