将 int 转换为 void* 或反之亦然是什么意思？

Question

从内存的角度来看，将整数值转换为 void* 或反之亦然意味着什么？ 我的理解是 void* 是一个未指定长度的内存块的地址。
这似乎有点像将苹果与橙子进行比较。

int myval = 5;
void* ptr = (void*)myval;
printf("%d",(int)ptr);

我意识到我应该给出使用它的确切上下文。

int main(int argc, char* argv[]) {
long       thread;  /* Use long in case of a 64-bit system */
pthread_t* thread_handles; 

/* Get number of threads from command line */
if (argc != 2) Usage(argv[0]);
thread_count = strtol(argv[1], NULL, 10);  
if (thread_count <= 0 || thread_count > MAX_THREADS) Usage(argv[0]);

thread_handles = malloc (thread_count*sizeof(pthread_t)); 

for (thread = 0; thread < thread_count; thread++)  
  pthread_create(&thread_handles[thread], NULL, Hello, (void*) thread);  

printf("Hello from the main thread\n");

for (thread = 0; thread < thread_count; thread++) 
  pthread_join(thread_handles[thread], NULL); 

free(thread_handles);
return 0;
}  /* main */

/*-------------------------------------------------------------------*/
void *Hello(void* rank) {
long my_rank = (long) rank;  /* Use long in case of 64-bit system */ 

printf("Hello from thread %ld of %d\n", my_rank, thread_count);

return NULL;
}  /* Hello */

这段代码来自 Peter Pachecho 的《并行编程》一书。

Answer 1

将 int 转换为 void * 是毫无意义的，不应该这样做，因为您会尝试将非指针转换为指针。引用 C99 标准，第 6.3.2.3 节第 5 项：

整数可以转换为任何指针类型。除了之前的情况
指定的，结果是实现定义的，可能不是
正确对齐，可能不指向引用的实体
类型，并且可能是陷阱表示。

您可以将 int * 转换为 void * （任何指针都可以转换为 void * ，您可以将其视为所有指针的“基类型”）。

将 void * 转换为 int 是不可移植的，并且可能完全错误，具体取决于您使用的平台（例如 void * 可能是 64 位宽且 < code>int 只能是 32 位）。再次引用C99标准，第6.3.2.3节第6项：

任何指针类型都可以转换为整数类型。除非作为
先前指定，结果是实现定义的。如果
结果不能用整数类型表示，行为是
不明确的。结果不必在任何值的范围内
整数类型。

为了解决这个问题，一些平台提供了 uintptr_t ，它允许您将指针视为适当宽度的数值。

Answer 2

粗略地说，void* 指针（或任何与此相关的指针）和 int 都是数字。它们可能具有不同的位大小，但指针不太可能小于int，因此使得操作可逆。当然，这是非法的，并且您永远不应该取消引用没有有效指向位置的指针。

Answer 3

C 标准指定必须能够将 void 指针转换为整型，以便将整型类型转换回 void 指针将产生相同的指针。我不确定是否需要将空指针转换为整数会产生值零，或者是否只有数字文字零被识别为特殊。在许多实现中，整数值表示硬件地址，但标准没有做出这样的保证。在包含硬件地址 0x12345678 的特殊陷阱的硬件上，完全有可能将指针转换为整数将从硬件地址中减去 0x12345678，并将整数转换为指针将添加 0x12345678（因此整数值为零代表空指针）。

在许多情况下，特别是在开发嵌入式控制器时，编译器供应商将明确指定在将特定整数值转换为指针类型时将访问哪些硬件地址。在具有单个线性地址空间的处理器上，将整数值 0x12345678 转换为指针通常会产生指向地址 0x12345678 的指针；硬件参考手册将指出该位置是否有任何特殊之处。在具有更多“有趣”地址空间的处理器上，可能需要使用硬件地址以外的其他内容作为指针。例如，在古董 IBM PC 计算机上，显示缓冲区映射到硬件地址 0xB8000，但在大多数编译器中，该地址将表示为 (short far*)0xB8000000。

Answer 4

这很像比较苹果和橘子。该代码起作用的唯一方法是因为您显式地来回转换它。

C 编译器只是将 int 中的字节复制到指针的空间中并返回，就像如何将 char 保存在 int 中一样。

如果由于某种原因在您的平台上“int”比“void *”长，这甚至可能导致您的号码混乱。

如果您确实希望将数字从整数转换为指针并返回，请查看intptr_t。该类型实际上旨在存储整数和指针。

Answer 5

能够将指针强制转换为整数类型以进行指针算术非常有用。例如，offsetof() 宏计算结构中成员的偏移量，就需要这种转换。

但是，必须确保用于此目的的原始类型能够处理指针：这里，例如，对于 64 位 Linux，当使用 gcc 时，情况并非如此：void * 的大小为 8 ，一个 int 的大小为 4。

offsetof 宏的定义如下：

#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)

它在 Linux 内核的双向链表实现中被广泛使用，非常简单地定义为：

struct list_head { struct list_head *prev, *next; }

该结构嵌入到内核结构中，如下所示:

struct something {
    //...
    struct list_head list;
    //...
}

走路时list，代码需要获取一个指向编码结构的指针。这是这样完成的（简化定义）：

#define container_of(ptr, type, member) \
    (type *)((char *)ptr - offsetoff(type, member))
#define list_entry(list, type, member) \
    container_of(list, type, member)

在代码中，您经常会看到：

struct something *s;
list_for_each(listptr, somehead) {
   s = list_entry(listptr, struct something, list);
   //...
}

如果没有这种宏和指针算术，这根本不可能实现。但它非常依赖于工具链。

Answer 6

如果试图进行任何比较的话，就像将苹果与橙子进行比较一样。但没有。基本上，在大多数体系结构中，int 可以转换为 void 指针，而不会丢失任何信息，并且 void 指针也可以转换回 int，同样不会丢失任何信息。当然，您不应该尝试取消引用该指针，因为它不指向任何有意义的内存位置：它只是一个变量，其中包含与整数在转换之前所包含的位模式相同的位模式。