Question

我想创建一个存储指针的类型。该类型应与C99兼容，并具有64位的固定宽度。我提出了几个替代方案，但它们看起来都有缺陷：

使用uint64_t是不正确的，因为指针和整数之间的转换是实现定义的[C99 standard，6.3.2.3]。
uinptr_t似乎也不在图片中，因为此类型的宽度不固定且类型是可选的[7.18.1.4]。

使用

等结构

struct {
  #ifdef __LP64__
    void* ptr;
  #else
    // if big endian the following two fields need to be flipped
    void* ptr;
    uint32_t padding; 
  #endif  
} fixed_ptr_type;

不起作用，因为指针的大小未固定even within the same implementation

是否有任何类型的C99兼容定义？

Answer 1

对象指针

存储对象指针的最佳类型是void *。任何对象指针都可以转换为void *然后再转回。

函数指针

void *不一定存储函数指针。但是，任何函数指针都可以转换为另一种类型的函数指针，因此您可以将它们存储为某种任意类型（例如void (*)(void)）。

填充

我不知道为什么你需要你的指针类型有一个预定的大小，但你可以使用一个联合填充它们，并希望结果不是太大：

union fixed_ptr_type {
  void *p;
  char c[64/CHAR_BIT];
};

assert (CHAR_BIT * sizeof (union fixed_ptr_type) == 64);

Answer 2

我不理解您对使用void *填充的反对意见。所有相同类型的对象都具有相同的大小。如果不同的对象指针类型具有不同的大小，那并不重要，因为您将其转换为void *以将其存储在超级指针中。

关于uintptr_t：如果不支持，则可能是因为实际上没有办法在特定平台上执行此操作。

所以你可以使用uintptr_t。要添加固定宽度要求，您可以转为uintptr_t，然后转为uint64_t（如果您对知道自己需要在有人发布时更改代码感到高兴指针大于64位的系统！）

Answer 3

您无法以64位类型移植存储指针值。对于使用128位指针的实现来说，这是完全合法的。

如果您不介意丢失指向大于64位的系统的可移植性，您可能会使用uint64_t。指针类型到uint64_t的转换不能保证在不丢失信息的情况下正常工作，但它们几乎肯定会在指针不超过64位的任何合理系统上这样做。

如果实现没有填充位的64位无符号整数类型，那么根本不会定义uint64_t（例如，具有9位字节的系统将无法实现{{1} }}）。有一种类型uint64_t，顾名思义，保证至少 64位宽;它在大多数系统上都是64位，仅在uint_least64_t不存在的系统上宽于64位。

uint64_t保证保留已转换的uintptr_t值而不会丢失信息，但不能保证存在 - 如果它不存在，那么 no 整数类型可以保存转换后的void*值，而不会丢失信息。一致的实现不一定需要任何整数类型，它可以保存指针值而不会丢失信息。

函数指针是另一回事。从函数指针到void*或任何整数类型的转换具有未定义的行为（因为标准没有说明行为应该是什么）。

没有100％可移植的方式去做你想做的事情。您只需要满足99.9％的便携性。如果您不关心函数指针，我建议使用void*（可能定义您自己的uint64_t以明确您正在做的事情）并添加编译 - 时间或运行时检查以确认typedef。这应该涵盖我曾经听过的每一个现有实施。

了解您的实际目标可能会有所帮助。为什么要存储指针不超过或少于64位？这解决了将它们存储在sizeof (void*) <= sizeof (uint64_t)个对象中无法解决的问题？

顺便提一下，您在问题中提到的void*宏是非标准的。

C99中固定大小的指针类型

3 个答案:

对象指针

函数指针

填充