将 long int 转换为结构指针答案

【问题标题】：Casting long int as a struct pointer将 long int 转换为结构指针
【发布时间】：2011-12-12 08:15:12
【问题描述】：

我知道这是一个相当愚蠢的问题，但似乎没有多少谷歌搜索或代码排列有效。

我有一个这样定义的结构。

typedef struct
{
    int rate;
    int duration;
} DummyStructure;

现在，我尝试使用类似的代码。

//
DummyStructure* structure;
DummyStructure* structure2;
long int point;

//
structure = (DummyStructure*)malloc(sizeof(DummyStructure));
structure->rate = 19;
structure->duration = 92;
point = (long int)&structure;

// now i'd like to set structure2 to the same memory location as 1.
// point is the 8-byte int location (i assume?) of structure.
// so naturally i'd assume that by casting as a DummyStructure pointer
// that long int would act as a pointer to that 1.

// It doesn't.
structure2 = (DummyStructure*)point;

我强调我已经尝试了所有可能的 ** 和 * 排列。我只是不明白。它要么不编译，要么编译，当它编译时，我最终得到结构2中包含的字段的看似随机的数字。我假设我以某种方式结束了一个不正确的内存位置，但是除了使用 & 之外，你还能如何获得它？

我有记忆位置，对吧？如何将结构设置到该位置？

编辑；我忘了提（以及随后的答案），但我打算用它来为 jni 包装 libvorbis。使用 jni 意味着我不能回传 libvorbis 所做的任何结构，但它的核心功能需要它们。因此，我的包装器将直接使用 vorbis 来制作结构，并将指向它们的指针传递回 java，这样当我需要用更多声音填充缓冲区时，我可以简单地从整数值重新引用结构对象指针。

【问题讨论】：

请注意，您不应该从malloc(3) 转换返回值——只需#include <stdlib.h>，您将获得malloc(3) 原型，它允许编译器为您处理所有事情。这些转换可以隐藏编译器警告消息，提醒您代码中的错误。
很可能long 不够长，无法保存指针值。使用(u)intptr_t、size_t 或long long 可能会获得更好的结果。
出于好奇，你为什么要使用 long int 呢？
Alex，不应该涉及运气，因为 DummyStructure** 工作正常。
@KeithIrwin：由于这个问题被标记为jni，我猜他想将指针转换为可以作为句柄传递给Java应用程序的类型。

标签： c++ c java-native-interface

【解决方案1】：

你为什么试图将指针转换为整数并返回？只是为了学习、解决问题、解决一些（不为人知的）限制，还是什么？在这样的“普通”程序中做这件事是一件相当奇怪的事情，因为没有意义。

问题的一个可能原因是无法保证指针甚至适合long int。您可以通过添加此代码来检查：

printf("a regular pointer is %u bytes, long int is %u",
  (unsigned int) sizeof structure, (unsigned int) sizeof point);

如果打印的数字不同，这可能是造成问题的最大原因。

如果您使用的是 C99，则无论如何都应该使用#include <stdint.h>，然后使用intptr_t 类型而不是unsigned long 来保存指针。

【讨论】：

如果long int 不足以容纳指针，则将long int 转换为指针类型不应该编译。

【解决方案2】：

structure 已经是一个指针，所以你不必在那里取地址：

long int point = reinterpret_cast<long int>(structure);
DummyStructure* structure2 = reinterpret_cast<DummyStructure*>(point);

【讨论】：

如果long int 小于指针的大小，则第二次强制转换将不会编译。（在现代机器上不太可能，但我曾在指针为 48 位但 long int 只有 32 位的系统上工作过。）

【解决方案3】：

structure 已经是一个指针。你只想做point = (long int) structure; （虽然，实际上，为什么涉及一个长整数，我不知道。只做structure2=structure; 要容易得多，因为structure 和structure2 是两个指针。）

当您执行&structure 时，您将获得存储指针本身的内存位置，这就是它不是正确值的原因。你真的可能不想使用&structure，除非它被传递到一个函数中，该函数将改变 DummyStructure structure 指向的函数。

【讨论】：

这是个坏主意，因为 C 规范不保证长整数与指针的长度相同。
当然这是个坏主意。整个问题是个坏主意。没有保证与指针长度相同的整数类型。但在实践中，整数和指针的大小通常相同：处理器的位宽，因此长整数几乎总是可以容纳指针。我敢肯定在某个地方有一些系统无法正常工作，但我不能说出其中一个，我敢打赌你也不能。因此，如果他决定使用 long int（在问题标题中），我想我至少会告诉他该怎么做。
你认为我们不应该教育他为什么不需要这种精神错乱吗？
真的，有人问他怎么做。我不知道他这样做的原因是什么，你也不知道。我们都知道这样做的充分理由很少。你觉得他一定会这样做，因为他不知道更好（他可能不知道），并且告诉他他不应该这样做以及为什么这样做是你的工作。没关系。我觉得我不需要做所有这些，因为我不确定他是否知道得更好，而且即使他不知道，嗯，有时候人们学会找出自己的错误比仅仅拥有错误更好指出。
请，先生们。我知道这是一个奇怪的问题，我正在使用它，因为它旨在用于将 ogg vorbis 库桥接到 java 的 jni 库中，以便我可以从 java 应用程序中流式传输 vorbis 声音。不可能将结构直接从本机代码传递到 java 代码（原因很明显），所以我的办法是将指针本身作为整数值传递给 java 程序，然后在需要在本机代码中再次使用时将其传回。

【解决方案4】：

其他人已经回答了您的问题，但我想发表更笼统的评论。你提到了JNI；在这种情况下，您不需要long int，而是需要jlong（这将是long int 或long long int 的typedef，具体取决于机器。问题是long 将具有不同的大小, 取决于机器, 并将映射到不同的 Java 类型. 当然, 你指望jlong 足够大来容纳一个指针, 但由于jlong 是 64 位, 这看起来像对不久的将来（及以后——我认为 64 位寻址不够用）来说，这是一个安全的赌注。

另外，我建议你借鉴 Swig 的一个想法，并避免指针指向整数转换的微妙之处，使用类似以下内容：

jlong forJNI = 0;
*reinterpret_cast<DummyStructure*>( &forJNI ) = structure;
//  ...
structure2 = *reinterpret_cast<DummyStructure*>( &forJNI );

这很丑陋，但保证对所有人都有效（有一点需要注意） sizeof(DummyStructure*) <= 64.

请务必在关闭严格别名的情况下进行编译。（你必须每当您在指针和整数之间进行转换时，请执行此操作。恕我直言，你不应该必须在转换对编译器可见的情况下，但有些编译器编写者更喜欢故意破坏代码，即使当意图很明确。）

【讨论】：

【解决方案5】：

长整数与指针不同。你为什么不这样做：

DummyStructure** point;

structure = malloc(sizeof(DummyStructure));
structure->rate = 19;
structure->duration = 92;
point = &structure;

structure2 = *point;

问题可能是以下事实的结合：1）您没有取消引用点。 structure2 是指向 structure 的指针，而 structure 本身就是一个指针。你必须这样做：

structure2 = *((DummyStructure*)point);

但最重要的是，长整数与指针不同。这里可能还有一个签名问题。

【讨论】：

【解决方案6】：

point = (long int)&structure;

这将获取structure 的地址，即DummyStructure*，并将其分配给point。所以point 应该是一个双指针（指向指针的指针）。当你分配structure2 时，它应该被正确地类型转换。

typedef struct
{
    int rate;
    int duration;
} DummyStructure;

DummyStructure* structure;
DummyStructure* structure2;
long int **point;
structure = (DummyStructure*)malloc(sizeof(DummyStructure));
structure->rate = 19;
structure->duration = 92;
point = (long int **)&structure;
structure2 = (DummyStructure*)*point;

如果您的意图是让structure2 指向与structure 相同的内存位置，为什么不直接分配它而不是使用中间long int **。

【讨论】：

【解决方案7】：

错误在于point 是structure 的地址，它本身就是一个指向DummyStructure 的指针。为了使structure2 指向与structure 相同的东西，您需要取消对point 的引用。暂时忽略所有长度、签名和类似问题，

structure2 = *(DummyStructure**)point;

会修复您的代码。但为什么不只是：

structure2 = structure;

如果您真的想将指针保存在通用的东西中，请将其保存在 void* 中。至少这是合适的尺寸。

【讨论】：