C编程中无效指针的概念

问题描述 投票:123回答:15

是否可以在C编程语言中取消引用void指针而不使用类型转换?

另外,有没有任何方法可以概括一个可以接收指针并将其存储在void指针中的函数,并且通过使用该void指针,我们可以创建一个通用函数吗?

例如:

void abc(void *a, int b)
{
   if(b==1)
      printf("%d",*(int*)a);     // If integer pointer is received
   else if(b==2)
      printf("%c",*(char*)a);     // If character pointer is received
   else if(b==3)
      printf("%f",*(float*)a);     // If float pointer is received
}

我想在不使用if-else语句的情况下使这个函数变得通用 - 这可能吗?

此外,如果有很好的互联网文章解释了无效指针的概念,那么如果你能提供URL就会有所帮助。

是否可以使用void指针进行指针算术?

c void-pointers
15个回答
95
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是否可以在C编程语言中取消引用void指针而不使用类型转换...

不,void表示没有类型,它不是你可以解除引用或分配的东西。

是否有任何方法可以概括一个函数,它可以接收指针并将其存储在void指针中,通过使用该void指针,我们可以创建一个通用函数。

您不能以便携方式取消引用它,因为它可能无法正确对齐。在某些体系结构(如ARM)上可能存在问题,其中指向数据类型的指针必须在数据类型大小的边界处对齐(例如,指向32位整数的指针必须在4字节边界处对齐以进行解引用)。

例如,从uint16_t阅读void*

/* may receive wrong value if ptr is not 2-byte aligned */
uint16_t value = *(uint16_t*)ptr;
/* portable way of reading a little-endian value */
uint16_t value = *(uint8_t*)ptr
                | ((*((uint8_t*)ptr+1))<<8);

此外,是否可能使用void指针进行指针运算...

void的指针不能指针运算,因为指针下方缺乏具体的值,因此尺寸也不大。

void* p = ...
void *p2 = p + 1; /* what exactly is the size of void?? */

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因为C是静态类型的强类型语言,所以在编译之前必须确定变量的类型。当您尝试在C中模拟泛型时,您最终会尝试再次重写C ++,因此最好使用C ++。


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void指针是一个通用指针。任何变量的任何数据类型的地址都可以赋给void指针。

int a = 10;
float b = 3.14;
void *ptr;
ptr = &a;
printf( "data is %d " , *((int *)ptr)); 
//(int *)ptr used for typecasting dereferencing as int
ptr = &b;
printf( "data is %f " , *((float *)ptr));
//(float *)ptr used for typecasting dereferencing as float

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这是一个关于void指针的简短指针:https://www.learncpp.com/cpp-tutorial/613-void-pointers/

6.13 - 无效指针

因为void指针不知道它指向的对象类型,所以不能直接解除引用!相反,在取消引用之前,必须首先将void指针显式地转换为另一个指针类型。

如果void指针不知道它指向的是什么,我们如何知道将它转换为什么?最终,这取决于你跟踪。

Void pointer miscellany

无法对void指针进行指针运算。这是因为指针算法要求指针知道它指向的对象大小,因此它可以适当地递增或递减指针。

假设机器的存储器是字节可寻址的并且不需要对齐访问,那么解释void*的最通用和原子(最接近机器级表示)的方式是指向字节的指针uint8_t*。例如,将void*投射到uint8_t*将允许您打印出从该地址开始的第一个1/2/4/8 /多个您想要的字节,但是您不能做太多其他事情。

uint8_t* byte_p = (uint8_t*)p;
for (uint8_t* i = byte_p; i < byte_p + 8; i++) {
  printf("%x ",*i);
}

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您不能在不指定其类型的情况下取消引用指针,因为不同的数据类型在内存中将具有不同的大小,即int为4个字节,char为1个字节。


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从根本上说,在C中,“类型”是一种解释内存中字节的方法。例如,下面的代码是什么

struct Point {
  int x;
  int y;
};

int main() {
  struct Point p;
  p.x = 0;
  p.y = 0;
}

说“当我运行main时,我想分配4(整数大小)+ 4(整数大小)= 8(总字节数)的内存。当我将'.x'写为带有类型标签的值的左值指向编译时,从指针的内存位置检索数据加上四个字节。给返回值编译时标签“int。”“

在运行时计算机内部,您的“Point”结构如下所示:

00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000

这是你的void*数据类型可能是这样的:(假设一台32位计算机)

10001010 11111001 00010010 11000101

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这不起作用,但void *可以帮助定义函数的泛型指针并将其作为参数传递给另一个函数(类似于Java中的回调),或者将其定义为类似于oop的结构。


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在C中,可以将void *转换为指向不同类型的对象的指针,而无需显式转换:

void abc(void *a, int b)
{
    int *test = a;
    /* ... */

但是,这对于以更通用的方式编写函数没有帮助。

您不能取消引用void *并将其转换为不同的指针类型,因为取消引用指针正在获取指向对象的值。赤裸的void不是有效的类型,因此不可能对void *进行descencing。

指针算法是指将指针值改变为指向对象的sizeof的倍数。再次,因为void不是真正的类型,sizeof(void)没有意义所以指针算法在void *上无效。 (有些实现允许它,使用char *的等效指针算法。)


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您应该知道在C中,与Java或C#不同,绝对没有可能成功“猜测”void *指针指向的对象类型。类似于“getClass()”的东西根本不存在,因为这些信息无处可寻。出于这个原因,您正在寻找的那种“通用”总是带有显式的元信息,例如示例中的“int b”或printf函数族中的格式字符串。


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void指针称为通用指针,可以引用任何数据类型的变量。


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到目前为止,我对void指针的理解如下。

当使用关键字void声明指针变量时 - 它变成通用指针变量。可以将任何数据类型(char,int,float等)的任何变量的地址分配给void指针变量。

main()
{
    int *p;

    void *vp;

    vp=p;
} 

由于其他数据类型指针可以分配给void指针,所以我在absolut_value(下面显示的代码)函数中使用它。做一般功能。

我试着编写一个简单的C代码,它将整数或浮点数作为参数,并尝试使其为+ ve,如果为负数。我写了下面的代码,

#include<stdio.h>

void absolute_value ( void *j) // works if used float, obviously it must work but thats not my interest here.
{
    if ( *j < 0 )
        *j = *j * (-1);

}

int main()
{
    int i = 40;
    float f = -40;
    printf("print intiger i = %d \n",i);
    printf("print float f = %f \n",f);
    absolute_value(&i);
    absolute_value(&f);
    printf("print intiger i = %d \n",i);
    printf("print float f = %f \n",f);
    return 0;
}   

但是我得到了错误,所以我开始知道我对无效指针的理解是不正确的:(。所以现在我将走向收集点为什么会这样。

我需要更多地了解void指针的事情是这样的。

我们需要对void指针变量进行类型转换以取消引用它。这是因为void指针没有与之关联的数据类型。编译器无法知道(或猜测?)void指针指向的数据类型。因此,为了获取void指针所指向的数据,我们使用在void指针位置内保存的正确数据类型对其进行类型转换。

void main()

{

    int a=10;

    float b=35.75;

    void *ptr; // Declaring a void pointer

    ptr=&a; // Assigning address of integer to void pointer.

    printf("The value of integer variable is= %d",*( (int*) ptr) );// (int*)ptr - is used for type casting. Where as *((int*)ptr) dereferences the typecasted void pointer variable.

    ptr=&b; // Assigning address of float to void pointer.

    printf("The value of float variable is= %f",*( (float*) ptr) );

}

如果程序员不确定最终用户输入的数据的数据类型,则void指针可能非常有用。在这种情况下,程序员可以使用void指针指向未知数据类型的位置。可以以要求用户通知数据类型的方式设置程序,并且可以根据用户输入的信息执行类型转换。下面给出了一个代码片段。

void funct(void *a, int z)
{
    if(z==1)
    printf("%d",*(int*)a); // If user inputs 1, then he means the data is an integer and type casting is done accordingly.
    else if(z==2)
    printf("%c",*(char*)a); // Typecasting for character pointer.
    else if(z==3)
    printf("%f",*(float*)a); // Typecasting for float pointer
}

关于void指针应该记住的另一个重点是 - 指针算法不能在void指针中执行。

void *ptr;

int a;

ptr=&a;

ptr++; // This statement is invalid and will result in an error because 'ptr' is a void pointer variable.

所以现在我明白了我的错误。我正在纠正同样的问题。

参考文献:

http://www.antoarts.com/void-pointers-in-c/

http://www.circuitstoday.com/void-pointers-in-c

新代码如下所示。


#include<stdio.h>
#define INT 1
#define FLOAT 2

void absolute_value ( void *j, int *n)
{
    if ( *n == INT) {
        if ( *((int*)j) < 0 )
            *((int*)j) = *((int*)j) * (-1);
    }
    if ( *n == FLOAT ) {
        if ( *((float*)j) < 0 )
            *((float*)j) = *((float*)j) * (-1);
    }
}


int main()
{
    int i = 0,n=0;
    float f = 0;
    printf("Press 1 to enter integer or 2 got float then enter the value to get absolute value\n");
    scanf("%d",&n);
    printf("\n");
    if( n == 1) {
        scanf("%d",&i);
        printf("value entered before absolute function exec = %d \n",i);
        absolute_value(&i,&n);
        printf("value entered after absolute function exec = %d \n",i);
    }
    if( n == 2) {
        scanf("%f",&f);
        printf("value entered before absolute function exec = %f \n",f);
        absolute_value(&f,&n);
        printf("value entered after absolute function exec = %f \n",f);
    }
    else
    printf("unknown entry try again\n");
    return 0;
}   

谢谢,


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不,这是不可能的。取消引用的值应该具有什么类型?


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void abc(void *a, int b) {
  char *format[] = {"%d", "%c", "%f"};
  printf(format[b-1], a);
}

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我想使这个函数通用,而不使用ifs;可能吗?

我看到的唯一简单方法是使用重载..这在C编程语言AFAIK中是不可用的。

你有没有考虑过你的程序的C ++编程语言?或者是否存在禁止其使用的限制?


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int p=15;
void *q;
q=&p;
printf("%d",*((int*)q));
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