对于所有数据类型，所有数据指针在一个平台上的大小是不是相同？ [复制]

Posted 2023-03-11

【中文标题】对于所有数据类型，所有数据指针在一个平台上的大小是不是相同？ [复制]

【英文标题】：Are all data pointers the same size in one platform for all data types? [duplicate]对于所有数据类型，所有数据指针在一个平台上的大小是否相同？ [复制]

【发布时间】：2010-11-17 11:49:13

【问题描述】：

char*、int*、long* 甚至 long long* 的大小是否相同（在给定平台上）？

【问题讨论】：

我的好奇心引出了一个问题：你为什么在乎？ :-)

char c[100];诠释*我;我 = &c[0];我 = 0x5555u;问题：c[0] == 0x55u？ c[1] == 0x55u?

将 char 的地址分配给指向 int 的指针并不是一个好主意......

@c-stranger：当然不能保证。如果机器是大端的，那么 c 的前两个字节将为 0。此外，不能保证 c 的对齐方式与 int 的对齐方式一样严格——尽管它可能是。

如果您正在编写可移植的 c，这是一个重要的问题，有一个带有指针的结构，并且您希望内存对齐。 brewx.qualcomm.com/bws/content/gi/common/appseng/en/…

【参考方案1】：

不保证它们的大小相同，尽管在我有经验的平台上它们通常是相同的。

C 2011 online draft:

6.2.5 类型 ... 28     指向 void 的指针应具有与 指向字符类型的指针。⁴⁸⁾ 同样，指向合格或不合格版本的指针 兼容类型应具有相同的表示和对齐要求。全部 指向结构类型的指针应具有相同的表示和对齐要求 作为彼此。所有指向联合类型的指针都应具有相同的表示形式和 对齐要求彼此。指向其他类型的指针不必相同 表示或对齐要求。

---

^{48) 相同的表示和对齐要求意味着可互换性 函数的参数、函数的返回值以及联合的成员。}

【讨论】：

+1 参考标准，真正确定并涵盖所有边缘情况。

【参考方案2】：

不一定。该标准不保证sizeof(double*) == sizeof(int*)。例如，假设一个处理器具有两条不同宽度的地址总线（例如在某些哈佛架构处理器上），它可能具有不同大小的指针。

【讨论】：

哇，真的吗？我没有意识到这一点。

但是，请注意 void * 必须能够保存任何数据指针。

void* 不能直接取消引用 - 您必须将其转换回原始类型。据推测，即使指针的表示实际上在类型之间有所不同，当你转换回原始表示时也会恢复。

查尔斯，你误解了所谈论的内容。它与int 和double 的大小无关（它可以是任何其他两种类型）。关键是 指针 本身的大小可以不同。

@CharlesBretana：一点也不傻。 sizeof（可能应用于可变长度数组类型时除外）的开销正好为零；它解析为一个常数。 sizeof (some_type*) 比 8 更好，因为它更明确 -- 并且 这意味着代码可以移植到其他系统。

【参考方案3】：

在具有存储（分页）RAM 和/或闪存的 16 位嵌入式处理器上，使用页面可能会导致指针大小不同 - 尽管这与它们指向的数据大小无关。

例如，在具有存储闪存的飞思卡尔 HCS12 处理器上，数据指针都是 16 位。

但是，函数指针对于近指针（用于与调用函数在同一页中的代码，或在未存储的闪存中）为 16 位，对于远指针（对于不同页中的代码）为 24 位，包含页码在地址中。

如果要将常量数据存储在分页闪存中，事情会很复杂，因为由于数据指针大小的限制，使用数据的函数必须与正在访问的数据在同一页中。

可以想象，带有存储 RAM 的 16 位处理器同样具有不同大小的近端和远端数据指针。

【讨论】：

对象指针部分不正确，因为 HCS12 是冯诺依曼，您可以将对象和函数存储在闪存中的任何位置，可以选择使用存储闪存。然后数据指针是 16 位或 24 位，这取决于是否使用 far 声明。函数指针更高级一点，因为不仅指针的大小不同于 16 和 24，而且您还必须在汇编程序级别使用正确的指令：JSR 与 CALL 和 RTS 与 RTC。

【参考方案4】：

请注意 C 标准所说的内容 - 正如 John Bode 所引用的那样。还要注意，C 标准根本没有说明函数指针的大小。

POSIX 标准规定了一些额外的要求：

2.12.3 指针类型

所有函数指针类型都应与指向 void 的类型指针具有相同的表示。将函数指针转换为 void * 不应改变表示。这种转换产生的 void * 值可以使用显式强制转换转换回原始函数指针类型，而不会丢失信息。

注意：ISO C 标准不要求这样做，但符合 POSIX 要求。

【讨论】：

请注意，此部分已从 POSIX 2008 的 POSIX 2013 修订版中删除。对于大多数实际用途，它仍然存在，但它现在是 dlsym() 行为的结果，而不是更多一般性发言。有时（也许这十年），我需要写下变化。

【参考方案5】：

在 C 或 C++ ISO 标准中都没有这样的保证，但在实践中，我还没有看到一个平台不能保证这一点。

请注意，不管怎样，reinterpret_cast'将一个指针指向另一个指针通常会导致 U.B.，但有一些例外（void* 和 unsigned char* 用于 POD）。任何工会的伎俩也是如此。所以显而易见的问题是：你为什么要关心？

【参考方案6】：

使用 Watcom C 编程 x86 实模式时，您可以使用 16 位近指针和 32 位远指针的混合内存模型。

【参考方案7】：

在受保护模式的 DOS 时代，函数指针和数据指针的长度可能不同，因为数据可能位于不同的部分。

【参考方案8】：

通常是的，所有指向任何东西的指针，无论它们指向 int 或 long 或 string 或字符串数​​组或函数，都指向单个内存地址，该地址在机器上是相同大小的。这是因为机器上的处理器有一个地址寄存器，这些指针被加载到其中，并且该地址寄存器的大小控制指针的大小。

唯一的例外可能是像旧的 Intel 8088 16 位机器这样的情况，其中有一个两步过程来确定内存地址，涉及 16 位段指针，（它在 1MByte 地址内标识了一个 64K 的内存块空间），然后是第二个 16 位内存地址，用于标识该段内的特定内存地址。然后将这两个 16 位地址组合起来，得到完整的 20 位内存地址。那么，在那种情况下，我想有可能区分单独的 16 位地址和组合的 20 位地址。

【讨论】：

C/C++ 实现不需要在指针的存储位置实际存储原始内存地址。例如，它可以是一个句柄（例如，实现指针边界检查）。

@Pavel，我承认我不是 C++ 人，而且我只了解句柄，但作为句柄是一种指针，我敢说它必须是与机器上所有其他指针的大小相同。

句柄不是一种指针。句柄是一个不透明的标识符。它绝对可以是任何东西——例如，到其他地方的某个数组的索引。

成员函数指针尤其如此。我最近学习了这个主题：不能保证指针实际上是地址。它只是我们使用的大多数系统的最佳表示。

考虑一个字寻址 CPU，其中机器地址指定一个 32 位字的地址。指向较小类型的指针，例如char*（假设CHAR_BIT == 8）可能需要同时保存字指针和字内的字节偏移量。我曾在 Cray 矢量系统上工作过，它做了类似的事情，除了字节偏移量存储在 64 位字的其他未使用的高位 3 位中。