指针类型转换：对缓冲区长度的影响？

Posted 2023-02-16

【中文标题】指针类型转换：对缓冲区长度的影响？

【英文标题】：Pointer type conversion: effect on buffer length?

【发布时间】：2010-02-07 18:49:13

【问题描述】：

Char 是 1 个字节 unsigned short 是 2 个字节

那么如果我将char * 转换为unsigned short *，它会改变缓冲区的长度吗？

例如，我将 char * 和长度传递给 VUMeter 函数。该函数将char * 转换为unsigned short *：

short* pln = (short*) buffer;`

现在我循环遍历缓冲区，那么我可以使用传递的相同长度吗？

int peak=0;
short* pln = (short*) buffer;
for (int i=0; i<len; i++)

  if(abs(pln[i]) > peak)
     peak = abs(pln[i]);
  

由于某种原因，我在循环中遇到了应用程序错误。

【参考方案1】：

如果元素的大小加倍，那么你有空间容纳一半的元素。投射指针不会调整它的大小，基本上是假设你知道你在用指针做什么。

所以不，您不能真正将 char * 转换为短 * 并期望一切正常。如果您需要一个短 * 与 char * 中的值相同，则需要分配一个短数组并从 char * 中单独复制元素。

【参考方案2】：

在调用 *alloc() 之前，分配的内存不会改变。数据类型大小不同的事实只会影响“步长”（“x+1”将指向 x + 2 个字节），但您将有一半的元素空间。

就个人而言，我会避免简单地投射指针。它可能会使内存块中已经存在的数据被误读（两个单独的字节现在将作为单个值读取，这与您在用 1 字节值填充缓冲区时的想法完全不同：两个后续值 127， 127 将成为单个值：65535，诸如此类）。而且我认为它也会在编译器中引发警告（至少 GCC 抱怨这样的演员表）。我认为你应该做的是：

int x = SOMEVAL;
char * cptr = malloc(x*sizeof(char));
/* some code here - fill cptr with data */
uint16 * sptr = malloc(x*sizeof(uint16));
int i;
for (i = 0; i < x; i++) 
    *(sptr+i) = (uint16)(*(cptr+i));

free(cptr);

除非我快速编写的代码中有一些错误（我没有费心检查它），它应该做你想要实现的：将指针从 char*“转换”到 uint16*，但也可以安全地复制不改变值的数据（除非字符之间存在负值，ofc）。

【参考方案3】：

unsigned short 可能是也可能不是 2 个字节。让我们看看你的例子的内存。

+---+---+---+     +---+---+---+
|   |   |   | ... |   |   |   |
+---+---+---+     +---+---+---+

|<-------- len bytes -------->|

如果 unsigned short 的长度为 2 个字节，则您的空间价值为 len/2 unsigned short 值。或者，更一般地说，您有空间存放 len/n unsigned short 值，其中 n 等于 sizeof(unsigned short)。

您不能将 unsigned char * 转换为 unsigned char * 并期望事情可以移植。现在，要计算peak，这取决于您要做什么。如果您想找到 len unsigned char 值的最大值，并将其保存到 peak，则循环这些值将起作用：

size_t i;
unsigned short peak = 0;
for (i=0; i < len; ++i) 
    if (buffer[i] > peak) 
        peak = buffer[i];
    

但是，如果您想将 sizeof(unsigned short) 值“组合”成一个 unsigned short 值，那么最好的办法是手动计算这些数字。

假设len 可以被n 整除，并且大端存储，您可以这样做（未经测试）：

#include <stdio.h>
#include <limits.h> 

size_t factor = sizeof(unsigned short);
size_t n = len / factor;
size_t i;
unsigned short peak = 0;
if (len % factor != 0) 
    fprintf(stderr, "Extra data at the end\n");
   
for (i=0; i < n; ++i) 
    size_t j;
    unsigned short test = 0;
    for (j=0; j < factor; ++j) 
        test = (test << CHAR_BIT)  + buffer[i*factor+j];
    
    if (test > peak) 
        peak = test;