将指针转换为指向 void 的指针总是安全的吗？

Question

#include <stdio.h>

void swap(void *v[], int i, int j)
{
    void *tmp;

    tmp = v[i];
    v[i] = v[j];
    v[j] = tmp;
}

int main(void)
{
    char *s[] = {"one", "two"};
    printf("%s, %s\n", s[0], s[1]);
    swap(s, 0, 1);
    printf("%s, %s\n", s[0], s[1]);
    return 0;
}

输出：

one, two

two, one

警告： no compatible pointer casting, need void**, but char

我用这个程序模拟了K&R中的swap函数，演示了函数指针的使用，我的问题是void pointer的转换是否总是安全的，或者是否存在有什么办法可以代替它。

Answer 1

不，传递 char** 不一定安全，而 void**（实际上是 void*[] 函数参数）是预期的。编译器让您执行显式转换这一事实暗示了这一点。

在实践中，它可能没问题。但是，严格来说，您通常不能保证 sizeof (T*) == sizeof (U*) 用于不同的类型 T 和 U。 （例如，您可以想象一个假设系统，其中sizeof (int*) < sizeof (char*) 因为指向int 的指针是对齐的，因此不需要存储最低有效位。）因此，您的swap 函数可能会索引到@ 987654334@ 数组使用了错误的偏移量。

另请参阅 comp.lang.c 常见问题解答中的 Q4.9：Can I give the formal parameter type void **, and do something like this?

要安全地拨打swap，您应该执行以下操作：

void* temp[] = { &s[0], &s[1] };
swap(temp, 0, 1);

虽然这会交换 temp 的元素，而不是 s 的元素。

如果您正在创作swap，通常您应该使此类函数采用void* 参数（而不是void** 一个）和一个指定每个元素大小的size_t 参数。然后，您的函数可以安全地将 void* 转换为 char* 并交换各个字节：

void swap(void* p, size_t elementSize, size_t i, size_t j)
{
    char* item1 = p;
    char* item2 = p;

    item1 += i * elementSize;
    item2 += j * elementSize;

    while (elementSize-- > 0) {
        char temp = *item1;
        *item1 = *item2;
        *item2 = temp;
        item1++;
        item2++;
    }
}

编辑： 另见this StackOverflow answer to a similar question。

Answer 2

您需要在交换调用中对指针进行类型转换。改成swap ( ( void * )s, 0, 1 );

Answer 3

为避免警告调用函数如下，

swap((void *) s, 0, 1);

将任何指针转换为 void 指针总是安全的。