Question

我在C ++中使用指针进行向下类型转换时遇到了一些问题，在我想出这样做之前，谷歌基本上告诉我这是不可能的，并且在我学过C ++的任何书中都没有涉及从。我认为这样可行......

long int TheLong=723330;
int TheInt1=0;
int TheInt2=0;
long int * pTheLong1 = &TheLong;
long int * pTheLong2 = &TheLong + 0x4;

TheInt1 = *pTheLong1;
TheInt2 = *pTheLong2;

cout << "The double is " << TheLong << " which is "
     << TheInt1 << " * " << TheInt2 << "\n";

第五行的增量可能不正确但输出让我担心我使用gcc 3.4.2的C编译器会自动将TheInt1转换为long int或其他东西。输出看起来像这样......

双倍是723330，即723330 * 4067360

TheInt1的输出不可能高，并且没有TheInt2的输出。

我有三个问题......

我是否在正确的轨道上？

第五行的适当增量是什么？

为什么地狱是TheInt1 / TheInt2允许这么大的值？

Answer 1

int可能是32位，这使得它的范围为-2 * 10 ^ 9到2 * 10 ^ 9.

在行long int * pTheLong2 = &TheLong + 0x4;中，您正在对long int*进行指针算术运算，这意味着地址将增加0x4 long int的大小。我猜你假设long int的大小是int的两倍。这绝对不能保证，但如果您在64位模式下进行编译，可能也是如此。因此，您希望将long int的一半大小 - 正是您假设的int的大小 - 加到指针上。 int * pTheLong2 = (int*)(&TheLong) + 1;实现了这一点。

你走在正确的轨道上，但请记住，正如其他人所指出的那样，你现在正在探索未定义的行为。这意味着可移植性被破坏，优化标志可能会很好地改变行为。

顺便说一下，输出更正确的东西（假设机器是小端）将是：

cout << "The long is " << TheLong << " which is "
     << TheInt1 << " + " << TheInt2 << " * 2^32" << endl;

为了完整起见，将32位整数转换为两位16位整数：

#include <cstdint>
#include <iostream>

int main() {
    uint32_t fullInt = 723330;
    uint16_t lowBits  = (fullInt >>  0) & 0x0000FFFF;
    uint16_t highBits = (fullInt >> 16) & 0x0000FFFF;

    std::cout << fullInt << " = "
        << lowBits << " + " << highBits << " * 2^16"
        << std::endl;

    return 0;
}

输出：723330 = 2434 + 11 * 2^16

Answer 2

我是否在正确的轨道上？

可能不是。你好像很困惑。

第五行的适当增量是什么？

没有。指针算法只能在数组内部进行，这里没有数组。所以

long int * pTheLong2 = &TheLong + 0x4;

是未定义的行为，除了0（可能是1）之外的任何替换0x4的值也将是UB。

为什么地狱是TheInt1 / TheInt2允许这么大的值？

int和long int通常具有相同的可能值范围。

Answer 3

TheInt2 = *pTheLong2;

这会调用未定义的行为，因为C ++标准不会保证哪个内存位置pTheLong2指向，因为它初始化为：

long int * pTheLong2 = &TheLong + 0x4;

&TheLong是变量TheLong的内存位置，pTheLong2被初始化为一个内存位置，该位置不是程序的一部分因此是非法的，或者它指向一个内存在程序本身内的位置，虽然你不知道究竟在哪里，C ++标准都没有给出任何指向它的保证。

因此，取消引用此类指针会调用未定义的行为。

使用指针缩小C ++中的类型转换

3 个答案: