Арифметика вказівника для недійсного вказівника в С

Коли покажчик до певного типу (скажімо int, char, float, ..) збільшується, його значення збільшується на розмір цього типу даних. Якщо voidвказівник, який вказує на дані про розмір x, збільшується, як це зробити, щоб вказувати xбайти вперед? Як компілятор знає додати xзначення покажчика?

Остаточний висновок: арифметика на a void*є незаконною як для C, так і для C ++.

GCC дозволяє це як розширення, див. Арифметичні вказівки void- та функціональні покажчики (зверніть увагу, що цей розділ є частиною розділу "Розширення C" цього посібника). Clang та ICC, ймовірно, дозволяють void*арифметикувати для сумісності з GCC. Інші компілятори (наприклад, MSVC) забороняють вмикати арифметику void*, а GCC забороняє її, якщо -pedantic-errorsвказано прапор або якщо -Werror-pointer-arithвказано прапор (цей прапор корисний, якщо ваша база коду також повинна компілюватися з MSVC).

Стандарт C говорить

Цитати взяті з чернетки n1256.

В описі стандарту операції додавання зазначено:

6.5.6-2: Крім того, або обидва операнди мають арифметичний тип, або один операнд є вказівником на тип об'єкта, а інший має цілий тип.

Отже, тут питання void*полягає в тому, чи є вказівник на "тип об'єкта", або рівнозначно, чи void"тип об'єкта". Визначенням "тип об'єкта" є:

6.2.5.1: Типи поділяються на типи об'єктів (типи, що повністю описують об'єкти), типи функцій (типи, що описують функції), і неповні типи (типи, що описують об'єкти, але не мають інформації, необхідної для визначення їх розмірів).

А стандарт визначає voidяк:

6.2.5-19: voidТип містить порожній набір значень; це незавершений тип, який неможливо виконати.

Оскільки voidце незавершений тип, це не тип об'єкта. Тому це не є дійсним операндом операції додавання.

Тому ви не можете виконувати арифметику вказівника на voidпокажчику.

Примітки

Спочатку вважалося, що void*арифметика дозволена через такі розділи стандарту С:

6.2.5-27: Вказівник на недійсність повинен мати ті ж вимоги щодо представлення та вирівнювання , що і вказівник на тип символів.

Однак,

Ті ж вимоги щодо представлення та вирівнювання мають на увазі взаємозамінність як аргументи до функцій, повернення значень функцій та членів союзів.

Отже, це означає, що printf("%s", x)має те саме значення, чи xмає тип char*або void*, але це не означає, що ви можете робити арифметику на a void*.

Примітка редактора: Ця відповідь була відредагована для відображення остаточного висновку.

Арифметика вказівника заборонена у void*покажчиках.

киньте його на покажчик char, збільшуючи ваш покажчик вперед x байтами вперед.

Стандарт C не допускає арифметики недійсних покажчиків. Тим НЕ менше, GNU C допускається з урахуванням розміру пустот IS 1.

C11 стандарт §6.2.5

Абзац - 19

voidТипу містить порожній набір значень; це неповний тип об'єкта, який неможливо виконати.

Наступна програма прекрасно працює в компіляторі GCC.

#include<stdio.h>

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

Можливо, інші компілятори генерують помилку.

Ви не можете робити арифметику вказівників на void *типи саме з цієї причини!

Ви повинні закинути його на інший тип вказівника, перш ніж робити арифметику вказівника.

Недійсні покажчики можуть вказувати на будь-який фрагмент пам'яті. Отже, компілятор не знає, скільки байтів збільшується / зменшується, коли ми намагаємося вказувати арифметику на недійсний покажчик. Тому недійсні покажчики повинні бути спочатку набрані до відомого типу, перш ніж вони можуть бути залучені до будь-якої арифметики вказівника.

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.

Компілятор знає за типом ролях. Подано void *x:

• x+1додає один байт x, покажчик переходить на байтx+1
• (int*)x+1додає sizeof(int)байти, покажчик переходить на байтx + sizeof(int)
• (float*)x+1адреси sizeof(float)байтів тощо.

Незважаючи на те, що перший елемент не є портативним і суперечить "Галатео" C / C ++, він все-таки є правильним на мові С, тобто означає, що він компілюватиме щось на більшості компіляторів, можливо, вимагаючи відповідного прапора (наприклад, -Wpointer-arith)