C中void指针的指针运算

Question

当指向特定类型（例如 int、char、float 等）的指针递增时，其值会增加该数据类型。如果指向大小为 x 的数据的 void 指针递增，它如何指向前面 x 字节？编译器如何知道将 x 添加到指针的值中？

Answer 1

最终结论：void* 上的算术在 C 和 C++ 中都是非法的。

GCC 允许将其作为扩展，请参阅 Arithmetic on void-和函数指针（请注意，本节是手册“C 扩展”一章的一部分）。 Clang 和 ICC 可能允许 void* 算术，以便与 GCC 兼容。其他编译器（例如 MSVC）不允许对 void* 进行算术，如果指定了 -pedantic-errors 标志，或者如果 -Werror=指定了pointer-arith 标志（如果您的代码库还必须使用MSVC 进行编译，则该标志很有用）。

C Standard Speaks

引述取自 n1256 草案。

标准对加法运算的描述如下：

6.5.6-2：对于加法，两者之一
操作数应具有算术类型，
或者一个操作数应该是一个指向
一个对象类型，另一个应
具有整数类型。

因此，这里的问题是 void* 是否是指向“对象类型”的指针，或者同等地，void 是否是“对象类型”。 “对象类型”的定义是：

6.2.5.1：类型分为对象类型（完整描述对象的类型）、函数类型（描述函数的类型）和不完整类型（描述对象但缺乏确定其大小所需的信息的类型）。

标准将 void 定义为：

6.2.5-19：void 类型包括
一组空值；
这是一个不完整的类型，不能
已完成。

由于 void 是不完整类型，因此它不是对象类型。因此它不是加法运算的有效操作数。

因此，您无法对 void 指针执行指针算术。

注释

最初，由于 C 标准的以下部分，人们认为 void* 算术是允许的：

6.2.5-27：指向 void 的指针应具有相同的表示和对齐方式
需求作为指向
字符类型。

然而，

相同的表示和对齐方式
要求意味着
可互换性作为参数
函数，返回值来自
职能和工会成员。

因此，这意味着无论 x 的类型为 char* 还是 void*，printf("%s", x) 都具有相同的含义，但这并不意味着您可以对 void* 进行算术运算。

Answer 2

void* 指针不允许进行指针算术。

Answer 3

将其转换为 char 指针，并将指针向前增加 x 个字节。

Answer 4

C 标准不允许void指针算术。然而，考虑到 void 的大小为 1，GNU C 是允许的。

C11 标准§6.2.5

第 19 段

void 类型包含一组空值；这是一个不完整的
无法完成的对象类型。

以下程序在 GCC 编译器中运行良好。

#include<stdio.h>

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

可能是其他编译器产生错误。

Answer 5

正是由于这个原因，您不能对 void * 类型进行指针算术！

Answer 6

空指针可以指向任何内存块。因此，当我们尝试对 void 指针进行指针算术时，编译器不知道要增加/减少多少字节。因此，void 指针必须首先被类型转换为已知类型，然后才能参与任何指针算术。

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.

Answer 7

在进行指针算术之前，您必须将其转换为另一种类型的指针。

Answer 8

[答案复制自 评论 ://stackoverflow.com/questions/73996340">稍后，重复的问题]

允许对空指针进行算术是一个有争议的非标准扩展。如果你用汇编语言思考，其中指针只是地址，那么对 void 指针进行算术是有意义的，加 1 只是加 1。但是如果你用 C 术语思考，使用 C 的指针算术模型，对任意值加 1指针 p 实际上将 sizeof(*p) 添加到地址，这就是您希望指针算术执行的操作，但是由于 sizeof(void) > 为 0，它会分解为 void 指针。

如果您用 C 术语思考，您不介意它崩溃，并且您不介意将显式转换插入 (char *)（如果这是您想要的算术）。但是，如果您在汇编程序中思考，您希望它能够正常工作，这就是为什么扩展（尽管偏离了 C 中指针算术的正确定义）在某些圈子中是可取的，并且由某些编译器提供。

Answer 9

void 指针中不允许进行指针算术。

原因：指针算术与普通算术不同，因为它是相对于基地址发生的 >。

解决方案：在算术运算时使用类型转换运算符，这将使执行指针算术的表达式知道基本数据类型。
ex: point 是 void 指针

*point=*point +1; //Not valid
*(int *)point= *(int *)point +1; //valid

Answer 10

编译器通过类型转换知道。给定一个 void *x：

• x+1 将一个字节添加到 x，指针指向字节 x+1
• (int*)x+1 添加 sizeof(int) 字节，指针指向字节 x + sizeof(int)
• (float *)x+1 addres sizeof(float) 字节，
  虽然

第一项不可移植并且与 C/C++ 的 Galateo 相悖，但它仍然是 C 语言正确的，这意味着它将在大多数编译器上编译为某些内容，可能需要适当的标志（例如 -Wpointer-arith）