Arytmetyka wskaźnika dla void pointer w C

Kiedy wskaźnik do określonego typu (powiedzmy int, char, float, ..) jest zwiększany, jego wartość jest zwiększana o wielkości tego typu danych. Jeśli voidwskaźnik, który wskazuje na dane o rozmiarze, xjest zwiększany, w jaki sposób ma wskazywać xbajty do przodu? Skąd kompilator wie, aby dodać xdo wartości wskaźnika?

Końcowy wniosek: arytmetyka na a void*jest niedozwolona zarówno w C, jak i C ++.

GCC dopuszcza to jako rozszerzenie, patrz Arytmetyka na void- i wskaźnikach funkcji (zwróć uwagę, że ta sekcja jest częścią rozdziału „Rozszerzenia C” podręcznika). Clang i ICC prawdopodobnie zezwalają na void*arytmetykę dla celów zgodności z GCC. Inne kompilatory (takie jak MSVC) nie zezwalają na arytmetykę void*, a GCC nie zezwala na to, jeśli -pedantic-errorsflaga jest określona lub -Werror-pointer-arithflaga jest określona (ta flaga jest przydatna, jeśli baza kodu musi również kompilować się z MSVC).

Mówi standard C.

Cytaty pochodzą z projektu n1256.

Standardowy opis operacji dodawania stwierdza:

6.5.6-2: W celu dodania oba operandy będą miały typ arytmetyczny lub jeden operand będzie wskaźnikiem do typu obiektu, a drugi będzie typu całkowitego.

Zatem pytanie tutaj brzmi, czy void*jest to wskaźnik do „typu obiektu”, czy też równoważnie, czy voidjest to „typ obiektu”. Definicja „typu obiektu” to:

6.2.5.1: Typy są podzielone na typy obiektów (typy, które w pełni opisują obiekty), typy funkcji (typy opisujące funkcje) i typy niekompletne (typy, które opisują obiekty, ale brakuje im informacji potrzebnych do określenia ich rozmiarów).

A standard definiuje voidjako:

6.2.5-19: voidtyp zawiera pusty zestaw wartości; jest to niekompletny typ, którego nie można ukończyć.

Ponieważ voidjest to niekompletny typ, nie jest to typ obiektowy. Dlatego nie jest poprawnym operandem do operacji dodawania.

Dlatego nie można wykonywać arytmetyki wskaźnika na voidwskaźniku.

Uwagi

Początkowo sądzono, że void*arytmetyka jest dozwolona ze względu na następujące sekcje normy C:

6.2.5-27: Wskaźnik do void powinien mieć takie same wymagania dotyczące reprezentacji i wyrównania , jak wskaźnik do typu znaku.

Jednak,

Te same wymagania dotyczące reprezentacji i wyrównania mają implikować zamienność jako argumenty funkcji, wartości zwracane z funkcji i członków związków.

Oznacza to, że printf("%s", x)ma to samo znaczenie, niezależnie xod tego, czy ma typ, char*czy void*, ale nie oznacza to, że możesz wykonywać działania arytmetyczne na void*.

Uwaga redaktora: ta odpowiedź została zredagowana, aby odzwierciedlić ostateczny wniosek.

Arytmetyka wskaźników nie jest dozwolona w przypadku void*wskaźników.

rzuć go na wskaźnik typu char i zwiększ swój wskaźnik do przodu o x bajtów do przodu.

Standard C nie zezwala na arytmetykę wskaźnika void . Jednak GNU C jest dozwolony przez biorąc pod uwagę wielkość pustych Is 1.

Standard C11 §6.2.5

Akapit - 19

voidTypu zawiera pustą zestaw wartości; jest to niekompletny typ obiektu , którego nie można ukończyć.

Poniższy program działa dobrze w kompilatorze GCC.

#include<stdio.h>

int main()
{
    int arr[2] = {1, 2};
    void *ptr = &arr;
    ptr = ptr + sizeof(int);
    printf("%d\n", *(int *)ptr);
    return 0;
}

Być może inne kompilatory generują błąd.

Nie możesz wykonywać arytmetyki wskaźników na void *typach, właśnie z tego powodu!

Musisz rzucić to na inny typ wskaźnika przed wykonaniem arytmetyki wskaźnika.

Wskaźniki pustki mogą wskazywać na dowolny fragment pamięci. Dlatego kompilator nie wie, ile bajtów należy zwiększyć / zmniejszyć, gdy próbujemy wykonać arytmetykę wskaźnika na pustym wskaźniku. Dlatego wskaźniki void muszą być najpierw rzutowane na znany typ, zanim będą mogły zostać włączone do jakiejkolwiek arytmetyki wskaźników.

void *p = malloc(sizeof(char)*10);
p++; //compiler does how many where to pint the pointer after this increment operation

char * c = (char *)p;
c++;  // compiler will increment the c by 1, since size of char is 1 byte.

Kompilator rozpoznaje rzutowanie typu. Biorąc pod uwagę void *x:

• x+1dodaje jeden bajt do x, wskaźnik przechodzi do bajtux+1
• (int*)x+1dodaje sizeof(int)bajty, wskaźnik przechodzi do bajtux + sizeof(int)
• (float*)x+1adresy sizeof(float)bajty itp.

Chociaż pierwszy element nie jest przenośny i jest sprzeczny z Galateo z C / C ++, niemniej jednak jest poprawny w języku C, co oznacza, że ​​będzie się kompilował do czegoś na większości kompilatorów, prawdopodobnie wymagających odpowiedniej flagi (jak -Wpointer-arith)