我可以通过 C++ 中的（无符号）char* 读取任何可读的有效内存位置吗？答案

【问题标题】：Can I read any readable valid memory location via a (unsigned) char* in C++?我可以通过 C++ 中的（无符号）char* 读取任何可读的有效内存位置吗？
【发布时间】：2011-10-01 20:48:12
【问题描述】：

我的搜索 foo 今天似乎缺少。

我想知道根据标准 C++ 通过 (unsigned(?)) char* 检查“任何”内存位置是否合法。 any 位置是指程序内对象或数组（或数组内）的任何有效地址。

举例：

void passAnyObjectOrArrayOrSomethingElseValid(void* pObj) {
   unsigned char* pMemory = static_cast<unsigned char*>(pObj)
   MyTypeIdentifyier x = tryToFigureOutWhatThisIs(pMemory);
}

免责声明：这个问题纯粹是学术性的。我不打算把它放到生产代码中！ legal 我的意思是如果根据标准它真的是legal，那就是它是否可以在所有实现中 100% 起作用。（不只是在 x86 或一些常见的硬件上。）

子问题：static_cast 是从 void* 地址获取 char* 指针的正确工具吗？

【问题讨论】：

标签： c++ string pointers void-pointers memory-access

【解决方案1】：

C++ 假定有严格的别名，这意味着两个根本不同类型的指针不会对相同的值进行别名。

但是，正如 bdonlan 正确指出的那样，该标准对 char 和 unsigned char 指针进行了例外处理。

因此，对于任何指针类型读取任何有意的地址（可能是任何类型），通常这是未定义的行为，但对于unsigned char的特殊情况，如问题所示允许（ISO 14882:2003 3.10(15)）。

static_cast 会进行编译时类型检查，因此它不太可能总是有效。在这种情况下，您将需要reinterpret_cast。

【讨论】：

这不是真的——任何想出更好主意的人都可以搜索reinterpret_cast——他们无法搜索 C 风格的演员表。此外，C 风格的强制转换可能会在没有警告的情况下变得更糟，例如 const_cast。
好点...能够文本搜索 reinterpret_cast 是一大优势，我从来没有想过这一点。
unsigned char 和 char 允许使用任何其他类型的别名；请参见 ISO/IEC 9899:1999 (E) §6.5/7，最后一个项目符号以及脚注 73。但是，将任意地址（即，不是从获取有效对象的地址派生的地址）传递给其他地址是未定义的行为原因（§6.5.6/8、§6.5.3.2/4 等）
请注意，9899:1999 是 C99 规范，而不是 C++，但它可能是相同的，因为 C++ 在语义方面试图普遍兼容...
你说得对，那就是 ISO 14882:2003 3.10(15)，我会更新答案。

【解决方案2】：

根据 ISO/IEC 9899:1999 (E) §6.5/7：

7. 对象的存储值只能由具有以下之一的左值表达式访问以下类型：

与对象的有效类型兼容的类型，

[...]

一种字符类型

因此，通过unsigned char 取消引用和检查（有效）指针是合法的（在 C 中）。但是，您将在那里找到的内容未指定； tryToFigureOutWhatThisIs 没有明确定义的方法来实际弄清楚它在看什么。我这里没有 C++ 规范的副本，但我怀疑它使用相同的定义，以保持兼容性。

【讨论】：

C++ 有类似的语言：“a char or unsigned char type”而不是“a character type”

【解决方案3】：

您只能使用char*，而不是unsigned char*。使用unsigned char* 将打破严格的别名规则并调用未定义的行为，但char* 有一个例外。然而，试图用你读到的内存做任何事情是非常可疑的，而且很可能会做一些未定义的事情。这就是为什么它很少在惯用的 C++ 代码中完成。

【讨论】：

嗯，确定吗？我认为该异常也适用于 unsigned char。（但不要以为我真的查过它）
@jalf：我很确定我看到了一个标准报价，它只写了char*。
ISO/IEC 9899:1999 (E) §6.5/7 引用“字符类型”；这允许签名或未签名的访问。这不是 C++ 规范，但很可能是一样的......
在 C++03 和 C++11 中肯定是 char 和 unsigned char。显然，即使char 是有符号类型，signed char 也很糟糕。 C++03 中的 3.10 [basic.lval]/15，C++11 中的 3.10 [basic.lval]/10
@Dennis, @bdonlan：谢谢，非常有帮助。我问是因为我不确定，很高兴看到相关的标准报价。 :)