为什么将指针转换为数字类型是不安全的？答案

【问题标题】：Why it is not safe casting a pointer to a numeric type?为什么将指针转换为数字类型是不安全的？
【发布时间】：2018-02-18 10:21:52
【问题描述】：

考虑这段代码

T* pa = new T(13);
int address = reinterpret_cast<int>(pa);

其中 T 可以是任何内置类型。

1) 我不明白在这里重新解释演员有什么问题？？

2) 这种强制转换会导致未定义行为的情况是什么？

3) pa 是否总是包含正确的内存地址十进制表示？

【问题讨论】：

整数和指针的大小不需要相同
如果1 << (sizeof(T*) * CHAR_BIT) 大于INT_MAX，那么您的地址值可能不适合int。
@NeilButterworth 好的，可以说地址足够大，可以包含该十六进制值，可以说它很长
通常是sizeof(int) < sizeof(T *)，所以“address”的值将不能代表pa的值。只要您只打印address 以供娱乐就可以了，但是一旦您想将其用于有用的事情就不能。
另外，[u]intptr_t 就是为此目的而存在的。

【解决方案1】：

T* 和 int 的大小取决于您的编译器和架构。

如果sizeof(T*) > sizeof(int)，您将丢弃信息。虽然这在一种编译器上可能是正确的，而架构在另一种编译器上可能不是正确的。

您可以使用std::intptr_t 或std::uintptr_t 代替int。这两个保证足够大以保存指针的值。

【讨论】：

【解决方案2】：

我不明白在这里重新解释演员有什么问题？

因为标准不要求ints 和指针具有相同的大小，因此您可能会因强制转换而丢失信息。

这种强制转换会导致未定义行为的情况有哪些？

如果这是真的：

1 << (sizeof(T*) * CHAR_BIT) > INT_MAX

那么地址的值可能不会填写int，这会调用未定义的行为。

pa 是否总是包含内存地址的正确十进制表示形式？

如果你使用std::[u]intptr_t，那么可以，因为这些类型保证能够保存指针的值。

【讨论】：

【解决方案3】：

正如其他答案所指出的，整数的大小和指针的大小不必相同。例如，在许多 64 位 Intel 机器上，指针是 64 位，而整数只有 32。

不过，还有其他原因可以防止这种情况发生。例如，一些较旧的处理器架构具有包含trap representations 的整数表示，如果使用会导致未定义的行为。这意味着原则上指针可以适应整数的大小，但是将指针转换为整数可能会导致陷阱表示，从而导致进一步的数字计算失败。

【讨论】：