无法理解从结构地址转换为（uint *）的指针[关闭]

Question

我在向自己解释以下 C 代码时遇到了一些麻烦，似乎没有人能给我一个明确的答案，所以这实际上是我最后的手段。

struct s some_buffer;

uint *RxPtr;

RxPtr = (uint *)&some_buffer;

我知道类型转换是强制RxPtr 指向some_buffer 的唯一方法，因为some_buffer 是struct 类型，而RxPtr 只能指向uint。给我带来这么多麻烦的是(uint *) 中的*。我不明白为什么这段代码的作者希望some_buffer 的类型为uint * 而不仅仅是uint。

我只发现另外 1 个人问过这类问题。应用于我的问题的答案是&some_buffer 为您提供(struct *)，需要将其类型转换为(uint *)。

当我这样想时，这是有道理的。但这本质上是在说& = struct *。 & 不是指针，那么&some_buffer 怎么给我一个(struct *)？就像我之前说的，为什么这段代码的作者希望 some_buffer 的类型为 uint * 而不仅仅是 uint？

Answer 1

如果 RxPtr 是一个无符号整数，它就不是一个指针。

之所以有人让一个指向值的指针指向一个结构的地址，通常是为了能够在不关心结构元素的情况下填充结构。

假设 struct some_buffer 类似于：

struct some_buffer
{
 uint header;
 uint first_data;
 uint second_data;
};

并且 rx_data 是一个包含三个 uint 的数组。

然后你可以用以下方式填充 some_buffer 的数据：

some_buffer.head = rx_data[0];
some_buffer.first_data = rx_data[1];
some_buffer.second_data = rx_data[2];

您也可以将一个 uint 指针指向该结构并写入：

ptr = (uint *) &some_buffer;
ptr[0] = rx_data[0];
ptr[1] = rx_data[1];
ptr[2] = rx_data[2];

当你走到这一步时，你甚至可以进一步简化并编写：

ptr = (uint *) &some_buffer;
for(int i = 0; i < 3; i++)
{
   ptr[i] = rx_data[i];
}

由于结构中的每个元素都是 sizeof(uint) 并且指针在指向 uint 时也会增加 sizeof(uint)，因此您填充结构的三个元素而实际上不需要知道结构元素的名称.即使您将 header 重命名为 mynewheader，指针代码也将起作用。

如果 RxPtr 是一个无符号整数，你就不能这样做。递增 unsigned int 只会导致 unsigned int 具有不同的值，但不会指向 some_buffer 的不同内容。

Answer 2

some_buffer 是一个东西。 &some_buffer 是那个东西的地址。现在，地址是内存中的一个位置，任何类型都可以存储在一个地址中。在这种情况下，&some_buffer 是结构的地址。

RxPtr 也被声明为地址，用于存储uint。可能是原作者知道该结构以 uint 开头，并且只是投射指针以反映这一点。但这是不好的做法，可能会误导您。

Answer 3

我只发现另外 1 个人问过这类问题。应用于我的问题的答案是&some_buffer 为您提供(struct *)，需要将其类型转换为(uint *)。

有些日子我想知道是否某些掌握指针的困难是由于 C 使用type * 而不是type & 来表示地址而弄混了水。如果它使用& 代替，那么* 将更自然地与& 相反。

// wishful thinking
int x;
int &addr = &x;
int y = *addr;

但这不是 C 所做的。当您使用&x 获取变量的地址时，您会得到type *。在第一次学习指针 20 年后的现在，这对我来说似乎很自然，但我记得在我年轻的时候，这种语法看起来非常混乱。

在我们生活的世界中，C 并不认为&x 是“x 的地址”。相反，它是“指向x 的指针”，因此结果类型是int * 而不是int &。

// reality
int x;
int *addr = &x;
int y = *addr;

变量通常被称为保存指针，而不是地址。请注意，地址仍然正确。说地址并没有错。只是这两个词是同义词，“指针”比较常见。

(uint &) &some_buffer;   // wishful thinking
(uint *) &some_buffer;   // reality

这就解释了为什么指针转换写成(uint *)。 &some_buffer 给你一个“指向some_buffer 的指针”，(uint *) 将该指针转换为另一种类型。