C中的连续指针转换

Posted 2023-02-21

【中文标题】C中的连续指针转换

【英文标题】：successive pointer casting in C

【发布时间】：2017-02-14 19:11:21

【问题描述】：

我正在查看一些使用 API 的示例代码，以了解如何正确使用 API。我遇到了一些令我感到困惑的代码。以下是相关的代码块：

typedef struct myStruct_id
randomStruct1 var1;
void *var2;
unsigned char *var3;
randomStruct2 var4;
int var5;
myStruct_name;

//Function Prototype
void randomFunction(const randomStruct1 *in1, const randomStruct2 *in2, void *handle);

//Global Variables
//assuming data1-5 are of the correct types corresponding to randomStruct1, void, etc.
myStruct_name myStruct_var = data1, data2, data3, data4, data5; 
void *handle = (void*)myStruct_var; 

void main()
    myStruct_name *local_var = (myStruct_name *)handle;
    //Other code here
    local_var.var2 = randomFunction(&local_var.var1, &local_var.var4, &(local_var));

我的理解是变量句柄是一个null generic指针，指向变量myStruct_var（已经被类型转换为null 通用指针）。在 main 函数中，变量 local_var 是指向 struct myStruct_name 的指针，指向指向变量 myStruct_var 的指针句柄（类型转换为指向类型 myStruct_name 的指针）的值。接下来，函数 randomFunction 将一个指向 var1 的指针、一个指向 var2 的指针和一个指向变量 local_var 的指针作为输入。

我的困惑是：函数 randomFunction 需要指向结构的输入指针和 null generic 指针。如果 local_var 已经是一个指针，为什么需要地址运算符 (&)？ local_var 的值不是已经是地址了吗？还是我对 local_var 发生的事情的理解不正确？

另外，randomFunction 的最终输入是否有括号？也就是说，为什么是 &(local_var) 而不是 &local_var？括号有什么作用吗？

感谢您的阅读和任何回复！

编辑：感谢您的回复表明我不是指空指针。我在这里将 void “数据类型”称为泛型。

【问题讨论】：

欢迎来到 Stack Overflow。请花时间阅读The Tour 并参考Help Center 中的材料，您可以在这里问什么以及如何问。

我认为您想了解 空指针 的概念 - 您对它的使用听起来很困惑。

根据定义，一个 空指针 没有指向任何地方。仅仅被声明为void * 并不能将指针限定为空指针。说了这么多，为什么要拒​​绝类型检查呢？不要使用void * 或没有真正需要的演员。

感谢您对我对空指针的错误引用的回复。我发布的代码不是我的代码，而是来自 API。我删除了不相关的代码并更通用地重新编写了变量等。我的核心问题是代码是否过于复杂，或者我缺乏理解代码的知识。

【参考方案1】：

如果您的背景是 Java 或其他“安全”语言，那么指针确实很难让人理解。但在核心你只是在处理内存。

第一个问题 - 为什么是指针地址？

这里有一些您可以使用的示例代码。它尝试以两种方式实现“浅”交换。

#include <stdio.h>

typedef struct int x; int y; int z; XYZ;

XYZ s1 = 1, 2, 3;
XYZ s2 = 4, 5, 6;

void swap1(XYZ *a, XYZ *b);
void swap2(XYZ **a, XYZ **b);

int main()

    XYZ *p = &s1;
    XYZ *q = &s2;

    printf("Before\n");
    printf("Contents s1: %d %d %d s2: %d %d %d\n", s1.x, s1.y, s1.z, s2.x, s2.y, s2.z);
    printf("Contents p: %d %d %d q: %d %d %d\n", p->x, p->y, p->z, q->x, q->y, q->z);
    printf("Addresses: %p %p %p %p %p %p\n", &s1, &s2, p, q, &p, &q);

    swap1(p, q);

    printf("Swap 1\n");
    printf("Contents s1: %d %d %d s2: %d %d %d\n", s1.x, s1.y, s1.z, s2.x, s2.y, s2.z);
    printf("Contents p: %d %d %d q: %d %d %d\n", p->x, p->y, p->z, q->x, q->y, q->z);
    printf("Addresses: %p %p %p %p %p %p\n", &s1, &s2, p, q, &p, &q);

    swap2(&p, &q);

    printf("Swap 2\n");
    printf("Contents s1: %d %d %d s2: %d %d %d\n", s1.x, s1.y, s1.z, s2.x, s2.y, s2.z);
    printf("Contents p: %d %d %d q: %d %d %d\n", p->x, p->y, p->z, q->x, q->y, q->z);
    printf("Addresses: %p %p %p %p %p %p\n", &s1, &s2, p, q, &p, &q);

    return 0;


void swap1(XYZ *a, XYZ *b)

    XYZ *t;
    t = a;
    a = b;
    b = t;


void swap2(XYZ **a, XYZ **b)

    XYZ *t;
    t = *a;
    *a = *b;
    *b = t;

当你编译并运行上面的代码时，你会得到这样的东西：

Before                                                                                                                 
Contents s1: 1 2 3 s2: 4 5 6                                                                                           
Contents p: 1 2 3 q: 4 5 6                                                                                             
Addresses: 0x60103c 0x601048 0x60103c 0x601048 0x7ffd29c58288 0x7ffd29c58280                                           
Swap 1                                                                                                                 
Contents s1: 1 2 3 s2: 4 5 6                                                                                           
Contents p: 1 2 3 q: 4 5 6                                                                                             
Addresses: 0x60103c 0x601048 0x60103c 0x601048 0x7ffd29c58288 0x7ffd29c58280                                           
Swap 2                                                                                                                 
Contents s1: 1 2 3 s2: 4 5 6                                                                                           
Contents p: 4 5 6 q: 1 2 3                                                                                             
Addresses: 0x60103c 0x601048 0x601048 0x60103c 0x7ffd29c58288 0x7ffd29c58280 

请注意，交换 1 没有做任何事情，只是在使用指针地址的交换 2 处发生了交换。另请注意，s1 和 s2 保持不变。您可以使用此函数来实现不需要复制整个结构的排序。

第二个问题：为什么 &(local_var) 与 &local_var？

这些差异在功能上并不显着。它可能是以前表达的残余，剪切和粘贴，任何东西。原因很多。

【讨论】：

谢谢一民！只是为了敲敲​​我的理解。 local_var 是一个指针，并且使用带有 local_var 的地址运算符 (&) 将关联的 local_var 的地址传递给函数 randomFunction？无论函数在做什么，它都在传递“指针地址”数据？

没错，local_var是指向结构体的指针，&local_var是指向结构体的指针地址。