在 C 中使一个指针指向另一个指针所指向的内容

Question

我无法在标题中真正描述我的问题，但基本上我需要一些指针算术方面的帮助。假设您有一个如下所示的结构。然后你会得到一个指向内存结构中 long 后面的指针。假设指针是*p。所以我会做 p += sizeof(void *) 来获取下一个指针位置的 p 。现在，我如何真正使 p 指向 next 所指向的内容，而不仅仅是让它指向内存中下一个指针的位置？

struct freeblock {
  long s; 
  // <--- THE POINTER WOULD BE POINTING HERE
  struct freeblock *prev;
  struct freeblock *next;
} 

Answer 1

这可能是一个棘手的问题。您确实不想在结构中进行指针算术。原因是结构对齐。如果你有一个像这样的结构，会发生什么：

struct a{
  char x; //address 0x8
  //potentially 3 bytes lost here:
  int y; //address 0x12
}

y 不会在 x 之后的一个字节开始。为了保持对齐，y 从 4 的倍数的地址开始，在 x 之后添加一些填充字节。

如果你有一个结构实例 0x08 的地址并添加一个 char 的大小，产生 (0x09)，你将不会得到 y 0x12 的开头，你会得到一些垃圾数据，一部分是垃圾，一部分是 y。

在这种情况下，您应该没问题，因为相同的类型是一个接一个的，您可以这样做：

freeblock* p = s.prev;
p += sizeof(p);
freeblock next = *p;

您确实想要获得一个指向结构的指针，并让编译器为您计算偏移量。

Answer 2

试试这个：

void *p; /* points to prev now */
struct freeblock *p1;

p = ((char *)p)+sizeof(struct freeblock *); /* advance p to next */
p1 = *(struct freeblock **)p; /* take whatever is in next */

p1 指向与 next 相同的位置。

一点解释 - 指针在 C 中类型化。向指针添加 1 意味着将 sizeof(type) 添加到实际地址，因此您需要将指针带到正确的类型，或者如果您想要手动算术，则将指针带到 char * ，因为 sizeof(字符）为 1。

Answer 3

假设您只知道 p 的当前值，并且它指向 struct freeblock 实例的 prev 字段。同时，请记住，“long 之后”地址可能与 prev 字段的地址不同，例如，如果 sizeof(long)==4 和指针对齐8 个字节（对于某些 64 位平台来说是这样）；请参阅 Paul Rubel 的回答以获取解释。

现在您需要在同一实例中获取 next 的值，并取消引用它。符合标准的解决方案可能应该涉及 offsetof() 宏

void * p;
...
size_t delta = offsetof(struct freeblock,next)-offsetof(struct freeblock,prev);
p = (void*) *(struct freeblock**)((char*)p+delta);

：首先借助 offsetof() 计算 prev 和 next 字段的地址之间的差异，然后转换 p到指针到字符以便正确添加增量并获取下一个字段的地址，然后将其转换为指针到指针到空闲块，取消引用该地址以获得所需的值，最后将值分配给 p 并强制转换为指向 void 的指针（可以省略，但我会将其保留在生产代码中）。

Answer 4

指针应指向特定类型变量，不能对 void* 执行 aritmethic 操作。

但假设它是某种有效的数据类型，则 p++ 或 p += 1 将完成这项工作，请注意，开始将指针强制转换为不同类型是危险的。

struct a{
  long s; 
  int d;// <--- THE p POINTER WOULD BE POINTING HERE
  struct freeblock *prev;
  struct freeblock *next;
} 

p+=1； // 就像 d += 1*sizeof(int);

struct a{
  long s; 
  int d;
  struct freeblock *prev; // <--- now p points here
  struct freeblock *next;
} 

Answer 5

你说“p 在 next 指针的位置”并且你想“让 p 指向 next 指向的位置”：

我将假设 < code>p 是一个 char*：

p = (char*) *((struct freeblock**) p);

简要说明：

由于 p 指向 next，因此 p code> “充当”指向 struct freeblock* 或 struct freeblock** 的指针。要获取 struct freeblock** 所指向的值，只需取消引用它（产生另一个指针，但类型错误）。将生成的指针转换为 p 的正确类型，然后就完成了。

Answer 6

也许您正在尝试取消引用 p，如下所示：

 char *p;
 struct freeblock *x;
// you got the value for p here somehow.
 x = *((struct freeblock **)p);
//  now you can access the fields:
 if (x->next != 0)
 { //...
 }

请注意，我选择保持我的意识，即 x 的类型与 p 的类型不同。您可以将 x 和 p 都声明为 void *，但是您必须将 x 强制转换为“((struct freeblock *)x)”，然后才能访问这些字段。

由于编译器对齐问题等，这不能保证有效。这无疑是一种糟糕的代码设计方式。