c - void 指针 = int 指针 = float 指针

Question

我有一个指向内存地址的void 指针。然后，我做

• int 指针 = void 指针

• float 指针 = void 指针

然后，取消引用它们以获取值。

{
    int x = 25;

    void   *p  = &x;
    int    *pi = p;
    float  *pf = p;
    double *pd = p;

    printf("x: n%d\n", x);
    printf("*p: %d\n", *(int *)p);
    printf("*pi: %d\n", *pi);
    printf("*pf: %f\n", *pf);
    printf("*pd: %f\n", *pd);

    return 0;
}

取消引用 pi(int 指针)的输出是 25。但是，取消引用 pf(float 指针)的输出是 0.000。还 dereferncing pd(double pointer) 输出一个负分数，保持改变？

为什么会这样，是否与字节顺序有关(我的 CPU 是小字节序)？

Answer 1

根据 C 标准，您可以将任何指针转换为 void * 并将其转换回来，效果相同。

引用 C11，章节 §6.3.2.3

[...] A pointer to any object type may be converted to a pointer to void and back again; the result shall compare equal to the original pointer.

这就是为什么当您将 void 指针转换为 int *、取消引用并打印结果时，它会正确打印。

但是，标准不保证您可以取消对该指针的引用，使其成为不同的数据类型。它本质上是在调用未定义的行为。

因此，取消引用 pf 或 pd 以获得 float 或 double 是 undefined behavior ，因为您正在尝试读取分配给 int 作为 float 或 double 的内存。有一个明显的错误案例导致了 UB。

要详细说明，int 和 float(和 double)具有不同的内部表示，因此尝试将指针转换为另一种类型，然后尝试取消引用以获取其他类型的值 是行不通的。

相关，C11，章节 §6.5.3.3

[...] If the operand has type ‘‘pointer to type’’, the result has type ‘‘type’’. If an invalid value has been assigned to the pointer, the behavior of the unary * operator is undefined.

对于无效值部分，(强调我的)

Among the invalid values for dereferencing a pointer by the unary * operator are a null pointer, an address inappropriately aligned for the type of object pointed to, and the address of an object after the end of its lifetime.