如何检查C中的指针是否属于某种类型？

Question

如何检查指针是否属于某种类型？

使用sizeof是不够的。

我试图避免将id-numbers放入我的结构中来识别它们的类型。假设可能是gcc在进程中的某处放置了一个struct定义，并将定义映射到指针的已分配内存。如果这是真的，我认为会有一些检查指针类型。

Answer 1

Gcc不会将结构定义放在运行时的任何位置。这意味着你不能作为标准。

它取决于您使用的类型信息。两个主要应用可能是：

1. 调试或类似的运行时检查
2. 数据结构的序列化和反序列化

在第一种情况下，信息通常可以存储在编译器输出的符号中并附加到可执行文件（在许多环境中）。

实现是特定于平台的，通常意味着需要指示编译器输出此信息。执行此操作的程序的一个示例是gdb。仍然必须正确键入指针才能使其有用。

对于序列化类型，通常使用您建议的值标记。但这些标签不必与内存数据一起存储。它们可以通过输出例程添加。

Answer 2

C标准不允许直接这样做。 C ++标准有一定的能力（dynamic_cast和typeid）。

typeof

GCC附带了一个typeof operator，可能会有用，具体取决于你正在做什么。

conditional operator

条件运算符（表达式中的问号和冒号，如x = y == 0 ? 1 : 0;）has some ability to tell you if two types can be coerced into a third type（该文章是关于C ++的，但条件运算符的类型安全性在C中是相同的）。至少可以说，它的用途并不明显。

这两种技术（typeof和条件运算符）都限于编译时可用的信息。也就是说，你不能将void*传递给函数，然后使用typeof来找出指针指向该函数内部的对象的原始类型（因为这些信息在编译时在该函数内部不可用）。

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想想更多关于这一点，GTK +是用C和has a system编写的，你可以考虑模仿。它们看起来像是使用类型ID，但它们不是将ID放在结构中，而是使用宏来查找。

Answer 3

一种可能的方法是保存指针地址并增加指针以查看它的新地址。差异将给出一个提示。

Answer 4

你不能。

指针仅存储地址，并且不存在与该地址的内容相关的任何内容。

Answer 5

“我试图避免将笨蛋放入我的结构中来识别它们的类型。”不要避免这种情况。如果您确实希望能够检查类型，请将typeID作为每个结构的第一个元素。你的冲动并不坏。

Answer 6

指针是类型。更一般地说，C不提供内省的能力。没有编程方法来确定变量的类型。

Answer 7

这里发布的所有答案都说“你做不到。”他们是对的。你不能。

但是，我甚至不敢提及它，有些游戏可以玩。这些游戏是一个坏主意。在任何情况下我都不推荐它们。

比赛是什么？将牛排额外数据位填充到地址的未使用部分，并在使用地址的任何地方将其剥离。

因此，假设您有一个指向32字节大小的结构或类的指针。如果你确保你的内存分配与32字节地址对齐（这对于动态分配很容易，但对于堆栈的内容来说更难以保证），地址的低位将全部为0.这意味着有5个空闲位在地址的底部，足以让您放置标志，ID号，状态值等。存储空间是免费的！即使你有一个奇怪的结构大小，几乎任何C或C ++编译器和操作系统将始终将每个地址对齐到4个字节。

在64位中，通常可以在地址的高端找到大量的空闲位...很可能是16个空闲的未使用位，等待着你。这当然取决于操作系统。还有一个坏主意要考虑。你喜欢危险，不是吗？

两个缺点是：

1. 您必须确保在尝试取消引用指针之前屏蔽这些值，或将其传递给可能尝试的任何内容。这使得丑陋的代码。
2. 你正在超越愚蠢危险的不可移植悬崖的边缘跳舞。这就像喝一瓶龙舌兰酒，在饥饿的老虎身上走一条磨损的走钢丝。裸体。

（来源：ecoworldly.com）

有很多方法会导致漏洞，崩溃和痛苦。还记得我怎么说编译器将内存对齐至少4个字节？嗯，那是真的。直到找到没有的新操作系统。你是虎食。

所以不要这样做。

但是，这就是说，这确实是一种在每个地址中添加类型号等额外信息的方法。你可能会在every-byte-counts code或Obfusicated C.中看到这种技术

PS：真的，我的意思是，不要这样做。即使你喜欢老虎。

Answer 8

不，任何地方都没有运行时类型信息。

您应该编写函数，以便函数签名包含类型信息，并让编译器静态检查类型。例如，void burp_foo(struct foo *thefoo)告诉该参数是指向struct foo的指针。由呼叫者提供一个。当然，通过类型转换，可以提供指向struct foo的任何指针，但这是调用者的问题，而不是你的问题。

Answer 9

你不能在C中做到这一点。实际上，C ++编译器会像你想要的那样（将类的类型信息存储到分配的内存中）。在C中，你没有类，只有结构，它不包含任何开销。

Answer 10

避免在您的结构中放置ID成员的方法是使用多态，如：

typedef struct {
        char const *name;
        int id;
        /* ... */
} object_info_t;

typedef struct {
        object_info_t *info;
} object_t;

typedef struct {
        object_t object;
        int a;
} foo_t;

typedef struct {
        object_t object;
        int b;
} bar_t;

int object_get_id(object_t *object)
{
        return object->info->id;
}

请注意，您可以使用函数指针扩充object_info_t并避免完全检查ids：

typedef struct {
        char const *name;
        int id;
        int (*do_something)(object_t *);
} object_info_t;

int object_do_something(object_t *self)
{
        return self->info->do_something(self);
}

Answer 11

在C中没有这样的东西。指针既可以是特定类型，也可以是void*。没有像C ++那样的函数重载或内置运行时多态性。你可以使用函数指针进行伪对象技巧，例如：

typedef void (*cmd_func)( int );
struct command
{
    int      arg;
    cmd_func action;
};