理解 C/C++ 中“void”关键字的确切含义

Question

如解释，例如here，void 关键字有 3 个主要用途（更有经验的 C/C++ 程序员可以跳到第 4 个用途）：

1) 作为不返回任何内容的函数的返回类型。这 将导致这样的代码示例：

void foo();
int i = foo();

生成编译器错误。

2) 作为函数参数列表中的唯一参数。 AFAIK，空函数的参数列表与编译器完全相同，因此以下两行含义相同： （编辑：这仅在 c++ 中是正确的。cmets 显示了 c 中的差异）。

int foo();
int foo(void);

3) void* 是一种特殊类型的泛型指针——它可以指向任何未使用 const 或 volatile 关键字声明的变量，转换为/从任何类型的数据指针，以及指向所有非成员函数。此外，它不能被取消引用。我就不举例了。

还有第四个用途我不完全理解：

4) 在条件编译中常用于表达式(void)0，如下：

// procedure that actually prints error message 
void _assert(char* file, int line, char* test); 
#ifdef NDEBUG 
#define assert(e) ((void)0) 
#else
#define assert(e)     \
((e) ? (void)0 :   \
__assert(__FILE__, __LINE__, #e)) 
#endif

我试图通过实验来理解这个表达式的行为。以下都是有效的（编译好）：

int foo(); // some function declaration
int (*fooPtr)(); // function pointer
void(foo);
void(fooPtr);
void(0);
(void)0;
void('a');
void("blabla");
exampleClass e; //some class named exampleClass with a default ctor
void(e);
static_cast<void>(e);

但这些不是：

void(0) // no semicolon
int i = void(0);

我可以由此得出结论，“void”（在第四次使用的上下文中） 只是一种特殊类型，任何类型都可以转换为它（无论是 c-style 还是 cpp- style)，它永远不能用作左值或右值？

Answer 1

我可以由此得出结论，“void”（在第 4 次使用的上下文中）只是一种特殊类型，任何类型都可以转换为它（无论是 c 样式还是 cpp 样式），它永远不能用作左值还是右值？

James McNellis 在 a comment above 中指出，void 可以通过表达式 void() 用作右值。

他引用了当前的 C++ 标准：

C++11 §5.2.3/2：
“表达式T()，其中T 是simple-type-specifier 或typename-specifier，用于非数组完整对象类型或（可能是cv-限定）void 类型，创建指定类型的纯右值，它是值初始化的（void() 情况下不进行初始化）。”

这使得编写类似...的代码成为可能

template< class T >
T foo() { return T(); }

并使用foo<void>()（我想很可能来自其他模板代码）。

正式的void只是一个不完整的类型，永远无法完成。

Answer 2

至于你的 2)，在 C 中这些：

int foo();
int foo(void);

是不等价的。

第一个是旧式声明（在最新的 C 标准中仍然支持），它说 foo 采用固定的但未指定数量和类型的参数。像foo(42) 这样的调用不需要诊断，但它的行为是不确定的，除非foo 的定义 说它有一个int 参数。

第二个特别说明foo 不接受任何参数，而foo(42) 需要诊断。第二个声明是原型；第一个不是。添加(void) 语法是因为需要一些特殊语法才能声明无参数函数，而无需编写看起来像旧式声明的内容。

在新的 C 代码中，您应该始终使用原型。旧式声明保留在语言中只是为了支持旧代码。

C++ 放弃了旧式声明。在 C++ 中，foo 的两个声明 是等价的；支持 int foo(void) 形式只是为了与 C 兼容。

您的情况 4) 确实与条件编译没有直接关系。将表达式转换为 void 是一种评估表达式并显式丢弃其值的方法。它通常用于禁止警告。例如，如果foo() 返回一个int 结果，那么

foo();

作为一个独立的语句可能会触发一个警告，表明您正在丢弃结果，但是

(void)foo();

可能会告诉编译器您打算这样做。

void 是无法完成的不完整类型。这意味着void 类型的表达式只能在不期望值的上下文中使用。你是对的，void 类型的表达式不能用作左值或右值。 编辑：除了 Alf 描述的情况，并且仅在 C++ 中。

Answer 3

Void 是一种没有值的类型。由于它没有值，void 类型的表达式只能用于它们的副作用。以下是一些更正：

#1是的。

#2 如前所述，在 C++ 中是正确的，但在 C 中是错误的。

int foo(); // In C, this is an "old-style" prototype
           // which doesn't declare its parameters

// Definition for the above function: valid in C, not valid in C++
int foo(int x, int y) { return x + y; }

#3 void* 是一种特殊类型的通用指针：不完全是。将函数指针转换为 void* 并再次返回是不可移植的。

void func(void);
void *x = func;
void (*f)(void) = func; // NOT portable

但是，您可以将任何函数指针转换为 C 中的任何其他函数指针类型，然后再转换回来，而不必担心可移植性。

#4 也用于向编译器明确指示不需要某个值。

// Generates "unused parameter warning"
int func(int x)
{
    return 3;
}

// Does not generate any warnings
int func(int x)
{
    (void) x;
    return 3;
}

我建议始终为您的项目打开未使用的参数警告，因为它们经常让您发现简单的拼写错误。

Answer 4

void 始终是一个不完整 类型，这意味着您永远不能实例化任何void 类型的对象。 因此不能有任何这种类型的值，既不是L也不是R。不可能有这种类型的任何左值，尽管void()是一个（p )右值。 [感谢@James！]

对于void*，我想到了三个常见用途：1) 它大到足以容纳任何对象指针。 2) 对 void 指针的动态强制转换产生一个指向最派生类型的指针。 3）它是原始内存指针的类型，即std::malloc()和::operator new()的结果类型，std::free()和::operator delete()的参数类型，以及placement-new。它不应该用于严格的 C++ 中的任何其他内容，尽管它也用作 C 库中 fread 和 fwrite 的缓冲区参数。