在 C 中混合指向有符号和无符号的指针

Question

假设我有一个具有非负值的整数变量和两个指向它的指针——一个有符号指针和一个无符号指针。据我所知，从标准来看，这很好。

6.5

对象的存储值只能由左值访问 具有以下类型之一的表达式：(*) — 类型 与对象的有效类型兼容，——一个合格的 与对象的有效类型兼容的类型的版本，- 一个类型，它是对应于 对象的有效类型，- 有符号或无符号的类型 对应于有效类型的合格版本的类型 object, — 聚合或联合类型，包括以下之一 其成员中的上述类型（递归地包括 子聚合或包含联合的成员），或者 — 字符类型。

(*) 此列表的目的是指定对象可能会或可能不会被别名的情况。

标准保证两个指针在内存中有相同的布局吗？特别是，最后一行是真的吗？

unsigned value = 3;
int *i = (int *)&value;
unsigned *u = &value;

memcmp(&i, &u, sizeof(u)) == 0;

这可能很重要的一个情况是一个可变参数函数，它期望一个

int *

但被传递一个

unsigned *

。

Answer 1

简短的回答：这取决于！

可变参数函数对指针做什么很重要。 例如如果它是将值从一个内存位置复制到另一个内存位置，则可以。 即使使用按位和/或/非运算符。

E。 G。以上

memcmp(...) == 0

就可以了

但是如果取值来计算，如果在有符号和无符号之间进行解释，某些值是不同的，那么结果当然是不同的。 但是如果以上

memcmp(...) < 0

可能会失败，如果在u和i处找到这样的值对于u的长度。

PS：在您的示例中，

memcmp

之前的代码行是这样的，即 i 和 u 将包含相同的地址，因此该地址的按位表示相同，因此

memcmp(i, u, sizeof(u)) == 0

将始终返回 true！

PS2：但是您使用

memcmp(&i, &u, sizeof(u)) == 0

指向变量 i 和 u 的指针是什么 - 函数 memcmp 比较相等的值（二进制）（因此变量 i 和 u 的内容）。 所以它会返回 true.

评论后：

即使您的第一行“假设我有一个非负值的整数变量并且”不是真的，我的答案也适用。

memcmp

比较内存中的多个字节（按位，二进制），无论两个内存区域的字节是否代表字符，字符串，（无符号）字节/短裤/整数/长或仅其部分 - 作为一些例子.因此，比较区域是表示无符号值还是有符号值并不重要。在您的情况下，无论指针是用于 (unsigend) int 还是其他东西，您都比较指针值 (unsigned int)。 &u 和 &i 都指向内存中相同的 4 个字节，我会说，内存结构是相同的。 但是用 *u 和 *i 读取它们将返回一个不同的值，只有当值是负的作为 signed int 解释时。所以我想说记忆解释会有所不同。 但是 memcmp 不解释任何东西。

据我从标准中可以看出，这很好。 是的，如果值仅为正数（如果解释为带符号的 int）或小于/等于 0x7FFFU，如果解释为无符号的 int。否则，副作用由您负责。

PS3：非可变参数和可变参数方法中的指针参数可能会发生此问题 - memcmp 是一个非可变参数函数 - 请参阅可变参数函数的定义（在您提出问题之前不知道）。