void 类型的数组

Posted 2023-02-14

【中文标题】void 类型的数组

【英文标题】：array of type void

【发布时间】：2011-08-12 15:07:15

【问题描述】：

plain C 有一个很好的特性 - void 类型指针，它可以用作指向任何数据类型的指针。 但是，假设我有以下结构：

struct token 
    int type;
    void *value;
;

其中 value 字段可能指向 char 数组、int 或其他内容。 所以在分配这个结构的新实例时，我需要：

1) 为这个结构分配内存； 2) 为 value 分配内存并将其分配给 value 字段。

我的问题是 - 有没有办法声明“array of type void”，可以转换为任何其他类型，如 void 指针？

我想要的只是使用“灵活的成员数组”（在 C99 标准的 6.7.2.1 中描述）能够转换为任何类型。

类似这样的：

struct token 
    int type;
    void value[];
;

struct token *p = malloc(sizeof(struct token) + value_size);
memcpy(p->value, val, value_size);
...
char *ptr = token->value;

我想将 token->value 声明为 char 或 int 数组并稍后转换为所需的类型将完成这项工作，但对于稍后将阅读此代码的人来说可能会非常混乱。

【问题讨论】：

使用char[] 很好，因为sizeof(char) == 1 你永远不会感到惊讶。您可能需要考虑使用正确类型访问 p->value 的宏。

【参考方案1】：

嗯，有点，但它可能不是你想要的：

struct token 
  // your fields
  size_t item_size;
  size_t length
;

struct token *make_token(/* your arguments */, size_t item_size, size_t length)

    struct token *t = malloc(sizeof *t + item_size * length);
    if(t == NULL) return NULL;
    t->item_size = item_size;
    t->length    = length;
    // rest of initialization

以下宏可用于索引您的数据（假设x 是struct token *）：

#define idx(x, i, t) *(t *)(i < x->length ? sizeof(t) == x->item_size ?
                       (void *)(((char *)x[1]) + x->item_size * i)
                     : NULL : NULL)

而且，如果您愿意，以下宏可以包装您的 make_token 函数，使其更直观（或者更骇人听闻，如果您这么想的话）：

#define make_token(/* args */, t, l) (make_token)(/* args */, sizeof(t), l)

用法：

struct token *p = make_token(/* args */, int, 5); // allocates space for 5 ints
...
idx(p, 2, int) = 10;

【参考方案2】：

扩展 AShelly 的答案，您可以这样做；

/** A buffer structure containing count entries of the given size. */
typedef struct 
    size_t size;
    int count;
    void *buf;
 buffer_t;

/** Allocate a new buffer_t with "count" entries of "size" size. */
buffer_t *buffer_new(size_t size, int count)

    buffer_t *p = malloc(offsetof(buffer_t, buf) + count*size);
    if (p) 
        p->size = size;
        p->count = count;
    
    return p;

注意在分配内存时使用“offsetof()”而不是“sizeof()”以避免浪费“void *buf;”场大小。 “buf”的类型无关紧要，但使用“void *”意味着它将针对指针优化对齐结构中的“buf”字段，如果需要，在它之前添加填充。这通常会为条目提供更好的内存对齐，尤其是当它们至少与指针一样大时。

访问缓冲区中的条目如下所示；

/** Get a pointer to the i'th entry. */
void *buffer_get(buffer_t *t, int i)

    return &t->buf + i * t->size;

注意额外的 address-of 操作符，以获取“buf”字段的地址作为分配的条目内存的起点。

【讨论】：

这个语句中的一个小初学者问题：buffer_t *p = malloc(offsetof(buffer_t, buf) + count*size); 你不需要添加一个额外的count * sizeof(int) 来解释结构中的count 字段吗？还是您假设size 字段已经包含int 的大小？

在我的示例中，“size”字段是每个条目的字节大小，count 是分配的条目数，因此每个条目数组只有一个计数。

【参考方案3】：

我可能会这样做：

struct token 
    int type;
    void *value;
;

struct token p;

p.value = malloc(value_size);

p.value[0] = something;
p.value[1] = something;
...

编辑，实际上你必须对那些 p.value[index] = somethings 进行类型转换。和/或使用联合不必进行类型转换。

【讨论】：

在使用它之前，您必须先投射 p.value。

p.value[0] = something 肯定会产生编译时错误吗？不能取消引用 void*。

这甚至不会编译。一些编译器允许对 void * 指针（作为扩展）进行指针运算，但它们都禁止取消引用 void 指针。

【参考方案4】：

你不能有一个'void'项目的数组，但你应该能够做你想做的事情，只要你在做malloc时知道value_size。但这不会很漂亮。

struct token 
        int type;
        void *value;       
;    

value_size = sizeof(type)*item_count;
struct token *p = malloc(sizeof(struct token) + value_size);
//can't do memcpy:  memcpy(p->value, val, value_size);  
//do this instead
type* p = (type*)&(p->value);
type* end = p+item_count;
while (p<end)  *p++ = someItem; 

请注意，当您想要获得额外的存储空间时，您需要一个额外的地址运算符。

type *ptr = (type*)&(token->value); 

这将“浪费” sizeof(void*) 字节，而 value 的原始类型并不重要，因此您不妨使用较小的项目。我可能会typedef char placeholder; 并让value 成为那种类型。

【参考方案5】：

以下结构可以帮助您。

struct clib_object_t 
void* raw_data;
size_t size;
;

struct clib_object_t*
new_clib_object(void *inObject, size_t obj_size) 
    struct clib_object_t* tmp = (struct clib_object_t*)malloc(sizeof(struct clib_object_t));   
    if ( ! tmp )
        return (struct clib_object_t*)0;
    tmp->size        = obj_size;
    tmp->raw_data    = (void*)malloc(obj_size);
    if ( !tmp->raw_data ) 
        free ( tmp );
        return (struct clib_object_t*)0;
    
    memcpy ( tmp->raw_data, inObject, obj_size);
    return tmp;


clib_error
get_raw_clib_object ( struct clib_object_t *inObject, void**elem) 
    *elem = (void*)malloc(inObject->size);
    if ( ! *elem )
        return CLIB_ELEMENT_RETURN_ERROR;
    memcpy ( *elem, inObject->raw_data, inObject->size );

    return CLIB_ERROR_SUCCESS;

更多详情：clibutils

【参考方案6】：

type void 数组在 c/c++ 中不支持。 例如：

int main() 

 void  alexa[]; // error: declaration of ‘alexa’ as array of void 

return 0;

在 c/c++ 中支持 void 指针 数组。 示例如下：

int main(int argc, char argv*[]) 


void *alexa[100]; // Compiled successfully

return 0;