Question

我一直在思考。我没有找到任何直接回答这个问题的东西，但我想我知道答案;我只想得到一些经验丰富的人的一些意见。

的已知，：

void指针只指向一个内存地址。它不包含任何类型信息。

int指针指向包含int的内存地址。它将读取指向整数的内存地址中的任何内容，无论最初填充到地址中的是什么。

问题：

如果void双指针void ** foo指向动态分配的void指针数组

void ** foo = malloc(sizeof(void *) * NUM_ELEMENTS);

正如我所假设的那样，因为void指针的独特性质实际上缺少任何类型的信息，而不是void ** foo等效语句

void * bar = malloc(sizeof(void *) * NUM_ELEMENTS);

当我通过分配特定类型（例如使用

）来使用间接访问时

（有人指出我无法取消引用无效指针。为了清楚问题的目的，下一行被更改为适合该信息）

int ** fubar = bar;

我会从单个 void指针得到一个适当的指针，它只是表现，就像 double 指针一样？

或者这一切都在我脑海中？

Answer 1

允许将malloc的结果分配给void *对象，然后将其分配给int **对象。这是因为malloc的返回值无论如何都具有类型void *，并且保证适合分配指向具有基本对齐要求的任何类型对象的指针。

但是，这段代码：

#define NUM_ELEMENTS 1000
void *bar = malloc(sizeof(void *) * NUM_ELEMENTS);
int **fubar = bar;
*fubar = 0;

不保证C标准有效;它可能有不确定的行为。原因并不明显。 C标准不要求不同类型的指针具有相同的大小。 C实现可以将int *的大小设置为一百万字节，将void *的大小设置为四个字节。在这种情况下，分配给1000 void *的空间不足以容纳一个int *，因此对*fubar的分配具有未定义的行为。通常，人们会以这种方式实现C只是为了证明一个观点。但是，类似的错误可能在较小的范围内：有C实现，其中不同类型的指针具有不同的大小。

如果指针具有适合目标类型的对齐方式，则指向对象类型的指针可以转换为指向另一种对象类型的指针。如果是，则将其转换回来产生具有原始值的指针。因此，您可以将指向void *的指针转换为指向void并返回的指针，并且您可以将指针转换为void *指针指向int *并返回指针，前提是对齐方式合适（如果指针由malloc返回，并且您没有使用具有扩展对齐的自定义对象，则它们将会出现。）

通常，您不能使用指向对象类型的指针进行编写，然后使用指向不同对象类型的指针读取相同的字节。这违反了别名规则。一个例外是，如果其中一个指针是字符类型。此外，许多C实现确实支持这种别名，但可能需要设置命令行选项来启用此类支持。

这种对别名的禁止包括重新解释指针。请考虑以下代码：

int a;
int *b = &a;
void **c = (void **) &b;
void *d = *c;
int *e = (int *) d;

在第四行中，c指向b占用的字节，但*c尝试将这些字节解释为void *。这不保证能够正常工作，因此d得到的值不一定是指向a的指针，即使它在最后一行转换为int *也是如此。

Answer 2

在C标准下，您给出的代码的行为是未定义的，因为您分配了一个void指针数组，然后尝试将其用作int指针数组。标准中没有任何内容要求这两种指针具有相同的大小或对齐方式。现在，如果你说过

void * bar = malloc(sizeof(int*) * NUM_ELEMENTS);
int ** fubar = bar;

然后一切都会好的。

现在，在绝大多数计算机上，int*和void* 实际上具有相同的大小和对齐方式。所以你的代码应该在实践中运作良好。

此外，这两者并不相同：

void ** foo = malloc(sizeof(void *) * NUM_ELEMENTS);
void * bar = malloc(sizeof(void *) * NUM_ELEMENTS);

这是因为foo可以在任何元素处取消引用以获取void指针，而bar则不能。例如，此程序是正确的，并在我的32位计算机上打印00000000：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void) 
{
  void **a = calloc(10, sizeof(void*));
  printf("%p\n", a[0]);
  return 0;
}

另一点是，您似乎认为类型信息在机器级别的指针中是显式的。这不是真的（至少对于绝大多数实现而言）。 C指针的类型通常仅在编译程序时表示。在编译完成时，显式类型信息通常会丢失，除非调试符号表是不可运行的代码。（这有一些小的例外。对于C ++，情况非常不同。）

无效指针假装是无效的双指针

2 个答案: