C++：将整数转换为指针的安全方法答案

【问题标题】：C++: Safe way to cast an integer to a pointerC++：将整数转换为指针的安全方法
【发布时间】：2010-12-22 08:46:02
【问题描述】：

我需要将包含地址的整数类型转换为实际的指针类型。我可以使用 reinterpret_cast 如下：

MyClass *mc1 = reinterpret_cast<MyClass*>(the_integer);

但是，这不会执行任何运行时检查以查看相关地址是否实际包含 MyClass 对象。我想知道首先转换为 void*（使用 reinterpret_cast）然后在结果上使用 dynamic_cast 是否有任何好处。像这样：

void *p = reinterpret_cast<void*>(the_integer);
MyClass *mc1 = dynamic_cast<MyClass*>(p);
assert(mc1 != NULL);

使用第二种方法有什么好处吗？

【问题讨论】：

第二种方法是不合法的C++，dynamic_cast的表达式类型可能不是void*。
假设整数值最初是指向对象的指针。那么 int 可能无法保存指针。这就是为什么我们有 void*。如果您要为跨无类型边界的传输转换指针，则应将它们转换为 void* 并返回原始类型。
他没有具体说'int'，类型可能是intptr_t。
@Roger：如果是这样的话，它会起作用。但值得指出的是，使用 void* 是明智的，因为它就是为此而设计的。
那么...如何将指针移过“无类型边界”？就我而言，我收到一条 Win32 消息，需要将 GetWindowLong 调用的结果转换为指针。最安全的方法是什么？

【解决方案1】：

如果您确定the_integer 指向一个已知的基类（至少有一个虚拟成员），那么实际上可能有一个优势：知道该对象属于特定的派生类。但是你必须先reinterpret_cast 到你的基类，然后再做dynamic_cast：

BaseClass* obj = reinterpret_cast<BaseClass*>(the_integer);
MyClass* myObj = dynamic_cast<BaseClass*>(obj);

在dynamic_cast 中使用void* 是没有用的，而且完全是错误的。您不能使用dynamic_cast 来检查内存中任意位置是否存在有效对象。

在非指针类型变量中存储地址时也应该注意。有些架构中 sizeof(void*) != sizeof(int)，例如LP64。

【讨论】：

【解决方案2】：

在 C++ 中处理指针的最安全方法是类型安全地处理它们。这意味着：

这样做的原因是：您计划做的事情是不安全的，可以避免，除非您与不安全（遗留？）代码交互。在这种情况下，请考虑 MSalters 的回答，但请注意这仍然很麻烦。

【讨论】：

【解决方案3】：

选项 1 是您唯一的（半）便携/有效选项。

选项 2：作为 dynamic_cast 的 C++ 无效（因为不允许使用 void）。

在实现级别，它需要来自源类型的类型信息才能到达目标类型。没有办法（或者可能没有办法）从 void* 获取运行时源类型信息，因此这也是无效的。

Dynamic_Cast 用于向上和向下转换类型层次结构，而不是来自未知类型。

作为旁注，您可能应该使用 void* 而不是整数来存储无类型指针。 int 可能不够大，无法存储指针。

【讨论】：

【解决方案4】：

实际上并没有太大的优势。如果 void* 指向的不是指向多态对象的指针，那么您会立即遇到未定义的行为（通常是访问冲突）。

【讨论】：

【解决方案5】：

首先“重新解释”int 到 void * 是个坏主意。如果sizeof(int) 是 4 而sizeof(void *) 是 8（64x 系统），则它是不正确的。
此外，dynamic_cast 仅对多态类有效。

【讨论】：

【解决方案6】：

dynamic_cast 的类型检查由不同的 C++ 实现以不同的方式实现；如果您想为您的特定实现提供答案，您应该提及您正在使用的实现。一般来说，回答这个问题的唯一方法是参考 ISO 标准 C++。

根据我对标准的阅读，在 void 指针上调用 dynamic_cast 是非法的：

dynamic_cast<T>(v)

"如果 T 是指针类型，v 应该是指向完整类类型的指针的右值"

（来自 ISO C++ 标准的 5.2.7.2）。 void 不是完整的类类型，所以表达式是非法的。

有趣的是，被转换为到的类型被允许是一个空指针，即

void * foo = dynamic_cast<void *>(some_pointer);

在这种情况下，dynamic_cast 总是成功，结果值是指向v 指向的最衍生对象的指针。

【讨论】：

这是因为在void* foo = dynamic_cast<void*>(some_pointer); 之后，您可能会找到foo != some_pointer（这意味着 some_pointer 指向一个基础子对象）。

【解决方案7】：

安全的方法是记录所有活动的 MyClass 对象。最好将此记录保存在std::set<void*> 中，这意味着您可以轻松添加、删除和测试元素。

将它们存储为void*s 的原因是您不会冒着从整数中创建未对齐的MyClass* 指针的风险。

【讨论】：

【解决方案8】：

不，这样做没有特别的优势。在您使用reinterpret_cast 的那一刻，所有赌注都已取消。由您来确定演员表是否有效。

【讨论】：