为什么指针在这里被强制转换为字符？答案

【问题标题】：Why pointer is typecasted as a char here?为什么指针在这里被强制转换为字符？
【发布时间】：2015-04-08 23:24:57
【问题描述】：

我通过这个程序来查找结构的长度而不使用 sizeof。我有一些我找不到答案的问题。

我无法理解这一步 (char*)(p+1)-(char*)p) - 为什么将指针类型转换为 char。
我打印出每种数据类型的大小。因此，结构的大小应该是 3* int 的大小 + float 的大小 + char 的大小 = 17。但是，结构的大小是 20。请解释一下。
为什么(float*)(p+1)-(float*)p) 的输出是 5。

代码：

#include<stdio.h>

struct sample
{
    int a,b;
    float c;
    char z;
    int k;
};

void main()
{
    struct sample *p;
    struct sample x;
    printf("size of struct w/o using sizeof: %d\n", (char*)(p+1)-(char*)p);

    printf("size of struct w/o using sizeof: %d\n", (float*)(p+1)-(float*)p);

    printf("size of struct using sizeof: %d\n", sizeof(struct sample));

    printf(" %d %d %d %d\n", sizeof(char), sizeof(int), sizeof(float), sizeof(x));

}

输出：

不使用 sizeof 的结构大小：20
不使用 sizeof 的结构大小：5
使用 sizeof 的结构大小：20
1 4 4 20

4) 感谢您的回答。我还有一个疑问。

代码

struct sample
{
int a,b;
float c;
char z;
int k;
char s;
};

填充后，这个结构的大小将是 24 字节。为什么在 float (float)((float*)(p+1)-(float*)p) 中打印它不会给出 5.8000 而不是 6。

【问题讨论】：

对于 1 和 3：你对 p+1 的理解是什么？ sizeof(char) 是什么？ sizeof(float) 是什么？
提示：对于问题 2，请参考结构填充。
5 因为大小是 5 个浮点数（5 x 4 字节）
不是。它被类型转换为 pointer 到 char。

标签： c pointers type-conversion

【解决方案1】：

以字节为单位的转换将为您提供两个指针之间的字节差异

您的结构得到填充以与 4 字节边界对齐。在您的结构中，真实尺寸如下（包括填充）

struct sample
{
     int a,b; // 8 bytes, 4 bytes each
     float c; // 4 bytes
     char d; // 4 bytes, 1 byte + 3 padding
     int k; // 4 bytes
}

转换为浮点数将为您提供浮点数中的 sizeof 结构（5 个浮点数 = 20 字节）

【讨论】：

值得注意的是，您列出的所有大小（除 char [定义为 1] 之外的类型以及结构成员之间的填充量）都是实现定义的。

【解决方案2】：

类型转换为 (char*)，因为您想以 char（字节）为单位打印大小。当你增加 p 时，它会增加 p 的大小。所以 (p+1)-p 是结构的大小， (char *) 帮助以字节为单位打印它。
了解结构对齐和填充
5 因为这一次它被类型转换为 (float *) 因为你想以浮点为单位打印大小（4 个字节）。当你增加 p 时，它会增加 p 的大小。所以 (p+1)-p 是结构的大小， (float *) 帮助以浮点数（4 个字节）打印它。

【讨论】：

【解决方案3】：

尽管(char*)(p+1) - (char*)p) 承诺不使用sizeof *p，但它隐含地这样做了，因为指向p 的指针乘以它们各自类型的大小……。 C99 中提到过：http://www.iso-9899.info/n1256.html#FOOTNOTE.91
许多 cpu 架构，包括 intel x86 系列处理器，需要在可被其大小整除的地址处读取其多字节整数，例如对于 4 字节类型，该地址必须能被其大小整除4. 这意味着，当您的struct 创建一个数组时，即使您的char 在末尾，第二个元素的ints 也必须也能被4 整除。这就是为什么在此处添加填充并包含在结构的总大小中的原因。
这个结果是结构体的大小除以float 类型的大小。因为我们现在知道你的结构的大小是 20，p+1 计算为 p 之后 20 个字节的地址，但随后它被转换为float*，它将偏移量除以适合间隔的浮点数。

【讨论】：