C语言的指针类型详细解析

时间:2021-05-20

指针存储了内存的地址,同时指针是有类型的,如int*,float*,那么,一个自然的猜想就是指针变量应该存储这两方面的信息:地址和指针类型,比如,就像下面的结构体:
复制代码 代码如下:
struct pointer{
long address;
int type;
}

举个例子:打印sizeof(int*),值为4,可见4字节是存储内存地址用的,反过来就说明指针并没有存储类型信息的地方,那么指针的类型信息存放在哪儿呢?
下面剖析一段简单的代码。
复制代码 代码如下:
// ma.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
#include "stdafx.h"
char gi;
char *pi;

void main()
{
pi=&gi;
*pi=12;
}

反汇编结果:
复制代码 代码如下:
pi=&gi;
0041137E C7 05 78 71 41 00 7C 71 41 00 mov dword ptr [pi (417178h)],offset gi (41717Ch)
*pi=12;
00411388 A1 78 71 41 00 mov eax,dword ptr [pi (417178h)]
0041138D C6 00 0C mov byte ptr [eax],0Ch
}

可见byte就说明了指针类型的信息。
总结:C语言的指针类型包括两方面的信息:一是地址,存放在指针变量中;二是类型信息,关乎于读写的长度,没有存储在指针变量中,位于用该指针读写时的mov指令中,不同的读写长度对应的mov指令不同。

另外:在指针强制转换时,也是这个原理。就是指针强制转换的影响不是在转换的时候发生,而是在用转换后的身份去访问内存时体现到了指令中。

那么指针在什么情况下转换是安全的呢?就是看用这个转换后的身份去访问内存是否安全。简要的说有以下原则:如果转换后指针指向的数据类型大小小于原数据类型大小,那么用该转换后的指针访问就不会越过原数据的内存,是安全的,否则危险,要越界。

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