c - C 中的连续指针转换

Question

我正在查看一些使用 API 的示例代码，以了解如何正确使用该 API。我遇到了一些令人困惑的代码。以下是相关代码块:

typedef struct myStruct_id{
randomStruct1 var1;
void *var2;
unsigned char *var3;
randomStruct2 var4;
int var5;
}myStruct_name;

//Function Prototype
void randomFunction(const randomStruct1 *in1, const randomStruct2 *in2, void *handle);

//Global Variables
//assuming data1-5 are of the correct types corresponding to randomStruct1, void, etc.
myStruct_name myStruct_var = {data1, data2, data3, data4, data5}; 
void *handle = (void*)myStruct_var; 

void main(){
    myStruct_name *local_var = (myStruct_name *)handle;
    //Other code here
    local_var.var2 = randomFunction(&local_var.var1, &local_var.var4, &(local_var));
}

我的理解是变量句柄是一个 null 通用指针，指向变量myStruct_var(已被类型转换为 null 通用指针)。在 main 函数中，变量 local_var 是指向 struct myStruct_name 的指针，指向指向变量 myStruct_var 的指针句柄的值(类型转换为指向 myStruct_name 类型的指针)。接下来，函数 randomFunction 将一个指向 var1 的指针、一个指向 var2 的指针和一个指向变量 local_var 的指针作为输入。

我的困惑是:函数 randomFunction 需要指向结构的输入指针和一个 null generic 指针。如果 local_var 已经是一个指针，为什么需要地址运算符(&)？ local_var的值不是已经是一个地址了吗？还是我对 local_var 发生的情况的理解不正确？

此外，randomFunction 的最终输入是括号的原因吗？也就是说，为什么是 &(local_var) 而不是 &local_var？括号有什么作用吗？

感谢您的阅读和回复!

编辑:感谢您的回复，表明我不是指空指针。我在这里将 void“数据类型”称为通用。

Answer 1

如果您的背景是 Java 或其他“安全”语言，那么指针确实很难理解。但本质上你只是在处理内存。

第一个问题 - 为什么是指针地址？

这里有一些您可以使用的示例代码。它试图通过两种方式实现“浅”交换。

#include <stdio.h>

typedef struct {int x; int y; int z;} XYZ;

XYZ s1 = {1, 2, 3};
XYZ s2 = {4, 5, 6};

void swap1(XYZ *a, XYZ *b);
void swap2(XYZ **a, XYZ **b);

int main()
{
    XYZ *p = &s1;
    XYZ *q = &s2;

    printf("Before\n");
    printf("Contents s1: %d %d %d s2: %d %d %d\n", s1.x, s1.y, s1.z, s2.x, s2.y, s2.z);
    printf("Contents p: %d %d %d q: %d %d %d\n", p->x, p->y, p->z, q->x, q->y, q->z);
    printf("Addresses: %p %p %p %p %p %p\n", &s1, &s2, p, q, &p, &q);

    swap1(p, q);

    printf("Swap 1\n");
    printf("Contents s1: %d %d %d s2: %d %d %d\n", s1.x, s1.y, s1.z, s2.x, s2.y, s2.z);
    printf("Contents p: %d %d %d q: %d %d %d\n", p->x, p->y, p->z, q->x, q->y, q->z);
    printf("Addresses: %p %p %p %p %p %p\n", &s1, &s2, p, q, &p, &q);

    swap2(&p, &q);

    printf("Swap 2\n");
    printf("Contents s1: %d %d %d s2: %d %d %d\n", s1.x, s1.y, s1.z, s2.x, s2.y, s2.z);
    printf("Contents p: %d %d %d q: %d %d %d\n", p->x, p->y, p->z, q->x, q->y, q->z);
    printf("Addresses: %p %p %p %p %p %p\n", &s1, &s2, p, q, &p, &q);

    return 0;
}

void swap1(XYZ *a, XYZ *b)
{
    XYZ *t;
    t = a;
    a = b;
    b = t;
}

void swap2(XYZ **a, XYZ **b)
{
    XYZ *t;
    t = *a;
    *a = *b;
    *b = t;
}

当你编译并运行上面的代码时，你会得到这样的结果:

Before                                                                                                                 
Contents s1: 1 2 3 s2: 4 5 6                                                                                           
Contents p: 1 2 3 q: 4 5 6                                                                                             
Addresses: 0x60103c 0x601048 0x60103c 0x601048 0x7ffd29c58288 0x7ffd29c58280                                           
Swap 1                                                                                                                 
Contents s1: 1 2 3 s2: 4 5 6                                                                                           
Contents p: 1 2 3 q: 4 5 6                                                                                             
Addresses: 0x60103c 0x601048 0x60103c 0x601048 0x7ffd29c58288 0x7ffd29c58280                                           
Swap 2                                                                                                                 
Contents s1: 1 2 3 s2: 4 5 6                                                                                           
Contents p: 4 5 6 q: 1 2 3                                                                                             
Addresses: 0x60103c 0x601048 0x601048 0x60103c 0x7ffd29c58288 0x7ffd29c58280 

请注意，交换 1 没有执行任何操作，仅在使用指针地址的交换 2 处发生了交换。另请注意，s1 和 s2 保持不变。您可以使用此函数来实现不需要复制整个结构的排序。

第二个问题:为什么使用 &(local_var) 与 &local_var？

这些差异在功能上并不显着。它可能是先前表达、剪切和粘贴等任何内容的残余。原因有很多。