c++ - 指向同一地址的指针彼此不同

Question

我最近对指针感到好奇，但我无法理解为什么以下内容不起作用。

我的想法是创建一个变量，比如它的地址(十进制)，要求用户将其输入回去并将其作为指向前一个变量的指针的地址。最后两个变量应该具有相同的值。

据推测，最后一个指针指向一个错误的内存地址，因为它会出现段错误，但是当我打印指针的地址时，它们是相同的!

#include <iostream>

int main() {
    int temp = 0;
    printf("Temporary integer addr 0x%x (dec %d)\n", &temp, &temp);

    int input = -1;
    printf("Give me an address to read (in dec)\n");
    std::cin >> input;
    printf("You chose the number %d (hex 0x%x)\n", input, input);

    int* intPtr = (int*)input;
    int* tempPtr = &temp;

    if (intPtr == tempPtr) {
        printf("It works, they are equal!\n");
    } else {
        printf("Expected: 0x%x got 0x%x\n", tempPtr, intPtr);
        printf("Expected value: 0x%d got 0x%d", temp, *intPtr); // segfaults
    }

    return 0;
}

这是控制台输出

Main function addr 0xb0ddf7d0 (dec -1327630384)
Temporary integer addr 0xb0ddf7c8 (dec -1327630392)
Give me an address to read (in dec)
-1327630392
You chose the number -1327630392 (hex 0xb0ddf7c8)
Expected: 0xb0ddf7c8 got 0xb0ddf7c8

Process finished with exit code 139 (interrupted by signal 11: SIGSEGV)

它有什么问题？如何创建指向用户输入地址的指针？我在 g++ (GCC) 8.2.1 20181127 上编译了它

Answer 1

您的程序有未定义的行为。首先，格式说明符 %x 将导致 printf 期望类型为 unsigned int 的参数。但是，您向它传递了一个类型为 int* 的参数。你想使用 %p 来打印它。很可能，您正在使用 64 位机器，这意味着地址将是 64 位宽。 int 几乎肯定不会大到足以表示所有可能的地址。虽然将一种类型的参数传递给将将该参数的值解释为错误类型的函数通常是未定义的行为，但实际上最有可能发生的是 printf 只是打印您的指针值被解释为 unsigned int 。然后让用户输入实际地址的下半部分，将其转换回指针，然后访问该内存位置，这几乎肯定不会成为 int 类型对象的有效地址.这就是您再次获得未定义行为的地方(幸运的是，这次以段错误的形式出现)。

如果您想要一个可以表示指针值的整数，请使用例如 std::uintptr_t 。另外，不要在 C++ 中使用 C 风格的转换。它们的存在是为了向后兼容 C 代码。 C 风格的转换没有优势，但有很多缺点(例如，参见 this 或 this 或 this 或 this 问题了解更多)。另外， printf 不是类型安全的，不要使用 printf 。您的问题是对此的又一证明(例如，请参见 here 了解更多信息)。如果您改用 std::cout，您的指针将自动正确打印。通常，printf 希望您注意确保实际传递的参数类型与格式字符串中指定的类型相匹配。如果你犯了任何错误，你最终会陷入未定义的行为领域。另一方面，std::cout 要么做正确的事，要么编译失败。最后，我忍不住要注意，看到 std::cin 用于输入，而 printf 用于输出，这真的很奇怪……