将结构转换为无符号字符 *答案

【问题标题】：Convert struct to unsigned char *将结构转换为无符号字符 *
【发布时间】：2009-07-08 04:02:53
【问题描述】：

如何将以下struct 转换为unsigned char*？

typedef struct {
    unsigned char uc1;
    unsigned char uc2;
    unsigned char uc3;
    unsigned char uc5;
    unsigned char uc6;
} uchar_t;

uchar_t *uc_ptr = new uchar;
unsigned char * uc_ptr2 = static_cast<unsigned char*>(*uc_ptr);
// invalid static cast at the previous line

【问题讨论】：

标签： c++ type-conversion static-cast

【解决方案1】：

你不能在这里使用static_cast，因为类型之间没有关系。你必须使用reinterpret_cast。

基本上，static_cast 应该在大多数情况下使用，而reinterpret_cast 可能会让您质疑为什么要这样做。

这是你会使用static_cast的时候：

class Base {
};

class Derived : Base {
};

Base* foo = new Derived;
Derived* dfoo = static_cast<Derived*>( foo );

而这里可能需要reinterpret_cast：

void SetWindowText( WPARAM wParam, LPARAM lParam )
{
   LPCTSTR strText = reinterpret_cast<LPCTSTR>( lParam );
}

【讨论】：

在示例中，您提供要使用的转换应该是 dynamic_cast，因为存在继承关系。 static_cast 可以与不相关（从继承关系的角度）一起使用，例如将整数转换为枚举类型，将双精度类型转换为整数...
@Jared - 您实际上可以在这里使用 static_cast - 请参阅我的答案。 @dribeas - 这里没有 static_cast 很好 - dynamic_cast 实际上在这里不起作用，因为 Base 中没有虚函数 - 但如果有一个虚拟析构函数 - 可以使用任何一个强制转换 - static_cast 会更有效当然，虽然 dynamic_cast 有一定的运行时优势（在这种情况下不需要）

【解决方案2】：

由于 struct 打包差异，如果不使用数组开头或编写一些代码，一次从 struct 成员中按名称填充一个新数组，则无法可靠且可移植地执行此操作。 reinterpret_cast 可能在一个编译器/平台/版本上工作，而在另一个编译器/平台/版本上中断。

你最好在堆或栈上分配一个数组，然后一个一个地填充它。

【讨论】：

我正要自己发布同样的内容。总是为这类事情编写打包/解包函数。
您可能可以使用一些编译指示来控制打包，但这将是特定于编译器的。

【解决方案3】：

试试reinterpret_cast<unsigned char*>。 static_cast 用于在兼容类型之间进行转换，例如基类到派生类。 reinterpret_cast 用于不相关类型之间的强制转换。

【讨论】：

哇，你打败了我。比我早 35 秒 :)

【解决方案4】：

你为什么要使用这样一个奇怪的结构而不是：

无符号字符 uc[5];

然后您可以将其单独寻址为 uc[0]、uc[1]、uc[2]、uc[3]、uc[4] 并通过指向聚合的指针（大概是您想要的 unsigned char *）只需“uc”。

似乎比具有多个在成员名称中编号的 unsigned char 成员的结构简单得多（顺便说一句，uc4 发生了什么？——数组解决方案可以避免的另一个错误。）

【讨论】：

我刚刚注意到缺少 uc4。我发布的示例是说明性的，我的结构具有一定的意义。还是谢谢。

【解决方案5】：

简单地说：

unsigned char * uc_ptr2 = &uc_ptr->uc1;

【讨论】：

【解决方案6】：

将 POD（即 C 兼容结构）类型转换为 unsigned char 指针的最安全、最便携的方法不是使用 reinterpret_cast，而是使用 static_cast（C++0x 修复了这个问题并授权 reinterpret_cast 明确地拥有与以下代码行相同的可移植语义）：

unsigned char *uc_ptr2 = static_cast<unsigned char*>(static_cast<void*>(uc_ptr));

但是出于所有实际目的，即使 C++03 标准在这个问题上被认为有些模棱两可（在转换类类型的指针时不是那么多，而是在将非类类型的指针转换为 'unsigned char *')，如果你这样使用reinterpret_cast，大多数实现都会做正确的事情：

unsigned char *uc_ptr2 = reinterpret_cast<void*>(uc_ptr);

我怀疑您应该可以解决对齐问题，因为您的结构包含可以在任何字节对齐的无符号字符，因此编译器不会在成员之间插入任何包装（但严格来说，这是依赖于实现的，所以小心使用）。

【讨论】：

【解决方案7】：

在这种情况下，用reinterpret_cast 强制转换为unsigned char* 可以保证工作，并将指向第一个unsigned char 数据成员，因为您的类型是所谓的POD 结构（大致是C 结构）。

引用标准（来自9.2/17，如果你想看的话）

一个指向 POD-struct 对象的指针，使用 reinterpret_cast 适当地转换，指向它的初始成员（或者如果该成员是位字段，则指向它所在的单元），反之亦然。 [注意：因此，在 POD 结构对象中可能存在未命名的填充，但不是在其开头，这是实现适当对齐所必需的。 ]

所以下面的作品

unsigned char * uc_ptr2 = reinterpret_cast<unsigned char*>(uc_ptr);

【讨论】：

【解决方案8】：

您想将结构的地址转换为无符号字符的地址（如某些答案所假设的那样）还是将实际的结构转换为指针（如您的问题所示）？如果是前者，这里有几种可能性：

unsigned char * uc_ptr2 = static_cast<unsigned char *>(static_cast<void *>(uc_ptr));
unsigned char * uc_ptr2 = reinterpret_cast<unsigned char *>(uc_ptr);
unsigned char * uc_ptr2 = (unsigned char *)uc_ptr;

如果是后者，您可以使用以下之一：

unsigned char * uc_ptr2 = *static_cast<unsigned char **>(static_cast<void *>(uc_ptr));
unsigned char * uc_ptr2 = *reinterpret_cast<unsigned char **>(uc_ptr);
unsigned char * uc_ptr2 = *(unsigned char **)uc_ptr;

【讨论】：

【解决方案9】：

一种选择是做相反的事情。首先创建您的“unsigned char *”缓冲区，然后使用placement new 在此缓冲区顶部分配您的对象。

#include <iostream>

struct  uchar_t {
    unsigned char uc1;
    unsigned char uc2;
    unsigned char uc3;
    unsigned char uc4;
    unsigned char uc5;
    unsigned char uc6;
};

int main ()
{
  unsigned char * buffer
    = new unsigned char[ sizeof (uchar_t)/sizeof (unsigned char) ];
  uchar_t * uc = new (buffer) uchar_t ();

  uc->uc3 = 'a';
  std::cout << buffer[2] << std::endl;

  delete buffer;
}

【讨论】：