当指向整数的指针转换为指向 char 的指针时，实际上会发生什么？答案

【问题标题】：What actually happens when a pointer to integer is cast to a pointer to char?当指向整数的指针转换为指向 char 的指针时，实际上会发生什么？
【发布时间】：2010-09-20 06:44:06
【问题描述】：

int i=40;
char *p;
p=(char *)&i;//What actually happens here?
printf("%d",*p);

输出会是什么？请帮忙！

【问题讨论】：

标签： c casting

【解决方案1】：

p=(char *)&i;//What actually happens here?

它获取i 的地址并将其转换为char 指针。所以*p 的值现在是i 的第一个字节。该值是什么，取决于平台。

【讨论】：

最有可能是 0 或 40（取决于机器的字节序）。
为什么需要演员表，char *p = (char *) &i 和char *p = &i 有什么区别？

【解决方案2】：

让我们先看看i 和p 的内容在内存中的布局方式（假设大端顺序）：

项目地址 0x00 0x01 0x02 0x03 ---- -------- ---------- 我 0x08000000 0x00 0x00 0x00 0x28 p 0x08000004 0x?? 0x?? 0x?? 0x??

由于p 被声明为自动变量，它没有被初始化为任何东西并且包含由0x?? 表示的随机位模式。

排队

p = (char *)&i;

表达式&i 的计算结果为i 或0x08000000 的地址，其类型为pointer to int 或int *。强制转换将类型从int * 转换为char *，并将结果分配给p。

这是分配后内存中的情况：

项目地址 0x00 0x01 0x02 0x03 ---- -------- ---------- 我 0x08000000 0x00 0x00 0x00 0x28 p 0x08000004 0x08 0x00 0x00 0x00

所以p 的值现在是i 的地址。在行中

printf("%d", *p);

表达式*p 的类型是char，它的值是存储在地址0x08000000 中的任何值，在本例中为0。由于printf 是一个可变参数函数，所以*p 的值从char 类型提升为int 类型。

所以对于这种特殊情况，输出为“0”。如果顺序是 little-endian，则地图看起来像

项目地址 0x03 0x02 0x01 0x00 ---- -------- ---------- 我 0x08000000 0x00 0x00 0x00 0x28 p 0x08000004 0x08 0x00 0x00 0x00

输出将是“40”。

请注意，整个示例假定整数和字符指针具有相同的大小和布局；这不能保证在任何地方都是正确的（参见Online C Standard (n1256 draft)，第 6.2.5 节，第 27 段），所以你不能依赖它在任何地方按照你期望的方式工作（假设我认为int 和char 不是标准定义的兼容类型，但我可能错了）。类型双关语通常是不安全的。

【讨论】：

您的描述假定int* 和char* 指针具有相同的大小和布局，但程序的可见行为却不同。 C 标准保证任何对象都可以作为字符数组访问，因此 OP 的代码将访问i 的第一个（最低地址）字节。正如其他人指出的那样，该字节的值取决于实现。
@KeithThompson 为什么需要演员表，char *p = (char *) &i 和 char *p = &i 有什么区别？
为什么需要演员表，char *p = (char *) &i 和char *p = &i 有什么区别？
@SurajJain：区别在于char *p = (char *) &i;islegal，而char *p = &i;不是。 char* 和 int* 之间没有隐式转换（尽管某些编译器可能允许这样做，最好带有警告）。指针转换可能很危险，让您将一种类型的对象视为另一种类型，因此语言要求此类转换是显式的。
@KeithThompson 如果编译器允许它带有警告，例如“从不兼容类型初始化”，那么它们是否相同，它们的行为是否相同。这困扰了我很长时间。

【解决方案3】：

你来了

int i = 40; //为整数i分配内存并赋值为40

char *p = (char*)&i;

所以在这里你定义了一个指针变量，并在将其转换为char* 后为其分配 i 的地址

假设i 分配在1021 address，那么p 将拥有限制为1 字节的地址，因此它应该保存first 8 bit from the representation of 40;

由于 40 已被 2 字节的前 8 位覆盖，它将持有 40 的 char 等效值，但当您使用 %d 打印它时，它会打印 40；

【讨论】：

除非机器可能是大端在这种情况下，你会得到0。
为什么需要演员表，char *p = (char *) &i 和char *p = &i 有什么区别？

【解决方案4】：

这取决于。在 Windows 上，输出将是 40，但这只是因为很多巧合：

首先，printf 不（不能）检查其参数的类型，因此由于它在格式字符串中看到 %d，它假定给定的参数是一个 int。虽然 *p 只是一个字符，但结果会被提升为一个 int（对于函数原型中未指定的每个参数也是如此）。

其次，p会指向变量i占用的内存，但是由于它是一个char指针，所以它只会从i的内存中占用一个字节。由于 Windows/Intel 使用 Least-Significant-Byte 第一个约定，40 将存储为字节模式“40 0 0 0”，因此，由于 *p 采用第一个字节（char），结果将为 40。如果我有值 256 或更大，结果将不正确。

【讨论】：

另见stackoverflow.com/questions/34826036/…

【解决方案5】：

What happens when int pointer is typecasted to char? 还有一个问题标记为重复到这里，我试着解释一下。

$ cat a.c
#include <stdio.h>

int main(){
    int a;
    char *x;
    x = (char *) &a;
    a=512;
    x[0]=1;
    x[1]=2;
    printf("%d\n",a);
    return 0;
}

编译运行：

$ gcc a.c && ./a.out
513

为什么是 513？我们可以使用 gdb 来查看根本原因。

$ gcc a.c -g && gdb ./a.out
(gdb) list
1       #include <stdio.h>
2
3        int main(){
4            int a;
5            char *x;
6            x = (char *) &a;
7            a=512;
8            x[0]=1;
9            x[1]=2;
10           printf("%d\n",a);

在 a.c 的第 8 行设置断点，然后运行

(gdb) b a.c:8
Breakpoint 1 at 0x40113d: file a.c, line 8.
(gdb) run

一旦程序在断点处停止，打印变量a的内存地址。

(gdb) p &a
$2 = (int *) 0x7fffffffd9d4
(gdb) p x
$3 = 0x7fffffffd9d4 ""

变量a的内存地址为0x7fffffffd9d4，变量x的值相同。

在显示内存内容之前，我们先来了解一下16进制格式的512，它是：

00 00 02 00

x86 是小端，所以在内存中应该是：

[higher address] 00 02 00 00 [lower address]

让我们展示真实的记忆，就像我们想象的一样。

(gdb) x/4xb 0x7fffffffd9d4
0x7fffffffd9d4: 0x00    0x02    0x00    0x00

然后，显示x[0]和x[1]的内存地址，并将内存内容转换为实际值，应该不难理解为什么会打印出513。

(gdb) p &x[0]
$4 = 0x7fffffffd9d4 ""
(gdb) p &x[1]
$5 = 0x7fffffffd9d5 "\002"

【讨论】：