在 C 中将 void* 转换为 char*答案

【问题标题】：Casting void* to char* in C在 C 中将 void* 转换为 char*
【发布时间】：2017-03-09 16:34:12
【问题描述】：

我必须为任何数据类型编写一个抽象的二进制搜索函数，并将比较函数作为参数。我不知道如何处理 void，因为不可能使用指针算术。然后我看到了标准的 qsort 函数并且确实这样做了。问题是当发生从void* 到char* 的转换时会发生什么？为什么会起作用？

void *bin_srch(void *a, size_t n, size_t bs, void *x, int (*cmp)(const void *a, const void *b))
{
    size_t f = 0, l = n;

    if(!n) return NULL;

    while (f < l)
    {
        size_t m = f/2 + l/2;
        char *mid = (char*)a + m*bs;

        if (cmp(x, mid) <= 0)
            l = m;
        else
            f = m + 1;
    }

    char *t = (char*)a + l*bs;

    if (!cmp(t, x))
        return t;
    else
        return NULL;
}

【问题讨论】：

您不需要将任何内容转换为char * - 您的函数中的所有指针都应该是void *
@Someprogrammerdude 好吧，为什么是 UB？ char * 可以用来访问任何其他类型，不是吗？
@ChrisTurner 你函数中的所有指针都应该是void * 如何对void *指针进行指针运算？
@AndrewHenle 指针大小相同，与类型无关，因此您可以像任何其他指针一样使用它们，即myvoidptr++
@ChrisTurner 我认为你犯了一个错误。您不能增加 void* 指针 - 它只是不起作用，而且即使它起作用也不清楚它会做什么 - ptr++ 将指针增加 sizeof(*ptr) 字节。这对于 void* 指针没有意义，因为 void 本身不是有效类型。

标签： c pointers casting binary-search

【解决方案1】：

它可以工作，因为char * 可以别名任何其他类型。

引自C11，第 6.3.2.3 章

[....] 当指向对象的指针转换为指向字符类型的指针时，结果指向对象的最低寻址字节。的连续递增结果，直到对象的大小，产生指向对象剩余字节的指针。

使用此属性，转换为char * 可以使用（转换的）指针作为操作数执行指针算术。

如同一规范中所述（我强调），第 §6.5.6/p2 章

对于加法，要么两个操作数都应具有算术类型，要么一个操作数应为 指向完整对象类型的指针，另一个应为整数类型。（递增是相当于加1。）

和，p3

对于减法，应满足以下条件之一：

两个操作数都有算术类型；

两个操作数都是指向兼容完整版本的合格或不合格版本的指针对象类型；或

左操作数是指向完整对象类型的指针，右操作数有整数类型。

它需要指针操作数是指向完整类型的指针，void 不是，char 是。

最后，参考章节§6.2.5/p19

void 类型包含一组空值；它是一个不完整的对象类型无法完成。

【讨论】：

【解决方案2】：

您基本上自己回答了您的问题。此代码包含对char * 的转换的唯一原因是在表达式中使用基于字节的指针算法，如

char *mid = (char*)a + m*bs;

即计算根据索引m 和元素bs 的字节大小指定的数组元素的位置。当您转换为 char * 时，结果指针指向与原始 void * 指针相同的位置，但现在您可以对其应用指针算术运算。

【讨论】：