为什么`(void *)&`获取变量的地址？答案

【问题标题】：Why does `(void *)&` get the address of the variable?为什么`(void *)&`获取变量的地址？
【发布时间】：2021-08-06 11:13:42
【问题描述】：

有人能解释一下这背后的逻辑吗？为什么void？例如

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    char c;
    cout << (void *)&c;
    return 0;
}

【问题讨论】：

标签： c++ casting operator-overloading c-strings void-pointers

【解决方案1】：

cout << (void *)&c;

获取c的地址，然后将其转换为void*，然后打印指针。

这里的目的是打印变量c的地址。但是当将char * 传递给std::cout << 时，它将尝试打印一个以空字符结尾的字符串。为避免这种情况（并打印实际地址），您必须先转换为 void*。

更多解释：

std::ostream::operator<< 具有处理char * 和const char* 的overload (2)。它假定const char* 将指向最终以空字符'\0' 终止的某个字符串。这只是 C 和 C++ 中使用的约定。

您想避免这种情况，而是使用overload (7) 来打印地址。

【讨论】：

那么当且仅当变量为 NULL 时，我是否需要将其转换为 void*？
@anon 没有。仅当您要打印char 的地址时，即char * 或const char*。

【解决方案2】：

为什么(void *)&会得到变量的地址？

一元& 是地址运算符。 addressof 运算符获取操作数的地址，因为这是该运算符的目的。

为什么无效？

因为

&c 的类型是char*，并且该类型的指针被输出流视为指向以空字符结尾的字符串的指针，其处理方式与所有其他指针不同。具体来说，将输出字符串的内容。将不是指向空终止字符串的指针的char* 插入到字符流中会导致未定义的行为。 &c 不是指向以空字符结尾的字符串的指针。将另一种类型的指针插入字符流将导致输出地址的数字表示形式。

该示例将&c 转换为另一种指针类型，这样它就不会被视为以空字符结尾的字符串。
所有对象指针都可以转换为void*，因此这是通常选择用于输出字符地址的指针类型。

更详细一点，字符流插入操作符有重载：

operator<<(ostrea&, const char*);
operator<<(ostrea&, const void*); // I'm cheating a bit
                                  // this is technically a member overload

那么当且仅当变量为 NULL 时，我是否需要将其转换为 void*？

一点也不。变量c 不为空。并且指针是否为空对是否需要转换为void*没有影响。

还请注意，空终止符 - 终止空终止字符串 - 不是空指针。并且空指针不是指向空终止符的指针。这些是完全不同的概念。

【讨论】：

【解决方案3】：

operator << 为 char * 类型的对象重载，这样它输出字符就好像使用的指针是指向 C 字符串的第一个字符的指针（以零结尾的字符序列字符'\0')。

没有强制转换的表达式&c 的类型为char *。因此，运算符假定传递的指针表达式 &c 提供了一个指向 C 字符串的指针。

要输出对象c 的地址，您需要将表达式&c 转换为void * 类型。

这是一个演示差异的简单程序。

#include <iostream>

int main() 
{
    const char *s = "Hello";
    
    std::cout << s << '\n';
    std::cout << static_cast<const void *>( s ) << '\n';
    
    return 0;
}

程序输出是

Hello
0x5598fd4a3004

【讨论】：