指向C中不同数据类型的指针

Posted 2023-02-16

【中文标题】指向C中不同数据类型的指针

【英文标题】：Pointer to different data type in C

【发布时间】：2015-07-08 19:29:25

【问题描述】：

我已经用 C 编译并运行了以下程序：

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <inttypes.h>

int main(int argc, char* argv[])
  uint8_t data[8] = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7;
  uint32_t* pointer32 = &data[0];
  uint64_t* pointer64 = &data[0];

  printf("%" PRIu64 "\n", *pointer64);
  printf("%" PRIu32 "\n", *(pointer32++));
  printf("%" PRIu32 "\n", *pointer32);

  return 0;

并收到以下预期输出：

506097522914230528
50462976
117835012

输出是正确的，并且对应于将数据按位解释为无符号 64 位整数和无符号 32 位整数。 我在运行 Ubuntu 14.04 的 64 位机器上试过这个。它是用股票 gcc 编译器（4.8.4？）编译的。编译器确实会抛出“来自不兼容指针类型的赋值”警告（可以安全地忽略它，因为不兼容的赋值是有意的）。

这是转换和解释“数据”数组中数据的可靠方法，还是建议手动将每个字节一次一个地复制并移动到一个临时变量？

【问题讨论】：

“可以放心忽略”...

不同的字节序会有不同的行为。

【参考方案1】：

您违反了aliasing rules。所以，明确的答案是：否。

简单地说：你不能有不同类型的指针指向同一个对象。这可能会导致代码损坏，因为编译器实际上确实假设这不会发生并且可能会优化代码。

只是一个非常强烈的提示：不要忽略警告。给出它们是有充分理由的。

最好的方法是将数组中每个元素的数据正确序列化/反序列化为最终类型。这也将避免值的字节顺序（字节顺序）和任何（可能的）填充出现任何问题。

我使用这样的函数：

uint32_t readUInt32(const uint8_t **buffer)

    ... // increment buffer accordingly

这样，我只是沿行传递缓冲区指针，而不必关心调用者的递增。该技术实际上是一个迭代器。

【讨论】：

@hacks：请稍等；-)

哈哈哈哈哈哈。慢慢来。

-1，因为这似乎没有意识到 char* 是一个特殊情况，这可能与这里有关。 （如果它不相关，那值得解释）

@Hurkyl：不，我没有监督！您 OTOH 可能没有注意到 OP 将 uint8_t * 分配给不同类型的 两个 指针！ 这会导致别名失败，而不是uint8_t * 的分配。阅读我提供的链接，你会看到的。

【参考方案2】：

编译器确实会抛出“不兼容指针类型的赋值”警告（可以安全地忽略它，因为不兼容的赋值是有意的）。

这个警告不能也不应该被忽略，因为指针确实不兼容。这是有问题的原因是数据的解释取决于使用的硬件 - 特别是机器的字节序。

是否建议手动将每个字节一次一个地复制并移动到一个临时变量中？

这种方法将独立于字节序。或者，您可以使用hton.../ ntoh... 系列函数来强制字节顺序。

【参考方案3】：

大端机器和小端机器的行为会有所不同，因此最好手动复制和移动每个字节。