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c - cast 中的中间指针必须是 "const qualified"- 为什么?

转载 作者:太空狗 更新时间:2023-10-29 16:56:32 25 4
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在下面的代码中...

#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>

extern void get_buffer_from_HW_driver(volatile uint32_t **p);

void getBuffer(volatile uint32_t **pp)
{
// Write an address into pp, that is obtained from a driver
// The underlying HW will be DMA-ing into this address,
// so the data pointed-to by the pointer returned by this
// call are volatile.
get_buffer_from_HW_driver(pp);
}

void work()
{
uint32_t *p = NULL;
getBuffer((volatile uint32_t **)&p);
}

...编译器正确地检测到对 workp 指向的数据的任何潜在访问都是危险的访问。按原样,代码指示编译器可以安全地发出优化了对 *p 的重复读取访问的代码 - 这确实是错误的。

但奇怪的是,编译这段代码发出的警告...

$ gcc -c -Wall -Wextra -Wcast-qual constqual.c

...不会提示 volatile 的丢失 - 它反而建议使用 const:

constqual.c: In function ‘work’:
constqual.c:20:15: warning: to be safe all intermediate pointers in cast from
‘uint32_t ** {aka unsigned int **}’ to ‘volatile uint32_t **
{aka volatile unsigned int **}’ must be ‘const’ qualified
[-Wcast-qual]
getBuffer((volatile uint32_t **)&p);
^

我看不出 const 在这里有什么意义。

附言请注意,如预期的那样,在 uint32_t *p 前面添加 volatile 可解决此问题。我的问题是为什么 GCC 推荐 const 而不是 volatile

最佳答案

嗯,I raised a ticket in GCC's Bugzilla关于这个……Joseph Myers 给出了一个简洁的回答:

No, GCC is not confused. It's saying that it's type-safe to convert uint32_t ** to volatile uint32_t *const *, but not to convert it to volatile uint32_t *.

...他还添加了对 this part of the C FAQ 的引用.

我不得不承认,我对此的第一 react 是“说什么?”。我很快测试了这个建议,更改代码以使其使用建议的声明(和强制转换)来代替...

#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>

extern void get_buffer_from_HW_driver(volatile uint32_t * const *p);
void getBuffer(volatile uint32_t * const *pp)
{
// Write an address into pp, that is obtained from a driver
// The underlying HW will be DMA-ing into this address,
// so the data pointed-to by the pointer returned by this
// call are volatile.
get_buffer_from_HW_driver(pp);
}

void work()
{
uint32_t *p = NULL;
getBuffer((volatile uint32_t * const *)&p);
}

$ gcc -c -Wall -Wextra -Wcast-qual constqual.c

$

...事实上,不再有警告。

所以我继续阅读相关的常见问题解答 - 我想我对正在发生的事情有了更多的了解。通过添加 const 修饰符,我们传递的参数是(从右到左读取,就像我们在这种 C 语法中应该做的那样):

a pointer to a constant pointer (that will never change) that points to volatile data

这确实很好地映射了这里发生的事情:我得到一个指向 volatile 数据的指针,这是一个驱动程序提供的缓冲区 - 即一个我确实不允许更改 ,因为它来自驱动程序本身分配的预分配缓冲区列表。修改 get_buffer_from_HW_driver 返回的指针是没有意义的;我不能修改,我只能按原样使用。

我承认我真的很惊讶 C 的类型系统(通过 -Wcast-qual 的非常强大的静态分析检查得到增强)实际上可以帮助保证这些语义。

非常感谢约瑟夫 - 我会将问题悬而未决几周,以防其他人想要详细说明。

附言添加一个心理注释:从现在开始,当有人声称 C 是一种简单的语言时,我想我会在这里指出他们。

关于c - cast 中的中间指针必须是 "const qualified"- 为什么?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/48560778/

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