1.定义
首先void*中的void代表一个任意的数据类型,"星号"代表一个指针,所以其就是一个任意数据类型的指针。
对于指定数据类型的指针如int* ,double*等,他们的sizeof都是4个字节,因为都是一个指针,只是指针指向的数据类型不一致。
C语言是一个强类型的语言, 那么他们之间有什么区别呢 ?前面一篇文章我们说过, 指针+1和-1是和指向数据类型有关的 。
假设指针值为0x00000001,指针类型为int类型,整数为n,则计算出来的结果为0x00000001+ n乘以4,这里的4是因为指针类型为int,如果是double,则为0x00000001+ n乘以8. 所以我们使用double类型指针+1,地址移动了8位,而用int指针+1,地址移动了4位,就是这个道理。
这说起来其实和数据内存对齐有关。你可以把这里的4和8理解为跳跃力。
那对于void*呢? 其实就是一个未指定跳跃力的指针 。
那void*的跳跃力又什么时候指定?在需要使用的时候指定就可以了,好处: 可以实现泛型编程,节省代码 。
2.void*使用场景
2.1:当函数传参时不确定数据类型时或者支持多种数据类型传递时。
代码如下:
void say(int type,void* pArgs) {
switch (type)
{
case 0:
{
double* d = (double*)pArgs;
break;
}
case 1:
{
int* i = (int*)pArgs;
break;
}
}
}
该函数使用一个type来表示当前参数void*的类型,内部通过type判断转换的类型。
2.2:函数返回值不需要考虑类型,只关心返回的大小。
如malloc函数:
原型:
void* malloc(size_t size)
代码使用:
int* a = nullptr;
double* b = nullptr;
b = (double*)malloc(sizeof(double));
a = (int*)malloc(sizeof(double));
可以看到malloc返回值类型为void*,其只返回分配内存的大小,不关心分配后的内存你是使用int还是double类型进行划分.
注意:函数外部在接收到void*格式的返回值时,需要强转为自己的数据类型才能使用。
3.void*使用中的注意点:
1.使用赋值运算符“=”时,void*只能作为左值不能作为右值。
void*作为一个未指定数据类型的指针,可以指向任何一个数据类型的指针,但是有数据类型的指针,不能指向一个void* 的指针。
代码如下:
int i = 5;
int* pi = &i;
void* pv = pi;
int* pi1 = pv;//编译错误,void*类型的指针不能初始化为指定类型的指针
这其实是可以理解的:
假设void*指定了一个非int类型的数据,如果此时赋值给int*类型的指针,则会发生严重的bug**。
2.void*类型必须强转为指定类型的数据才能使用。
void 在未指定类型的情况下,是不能直接使用的, 只有在转换为显示类型后才能使用 。 *
代码如下:
int i = 5;
int* pi = &i;
void* pv = pi;
//cout << *pv << endl;//表达式必须是指向完整对象类型的指针
cout << *(int*)pv << endl;
代码中可以看出在未强转为显示类型前,使用void*会报表达式必须是指向完整对象类型的指针.
说明void*一定要强转后才能使用.
没有强转的void*是没有意义的。
那可能有同学要问了,假设我们并不知道当前void*数据类型,强转错误了会发生什么事。
int i = 5;
int* pi = &i;
void* pv = pi;
cout<<"(int*)pv:" << (int*)pv << endl;
cout<<"(double*)pv:" << (double*)pv << endl;
cout <<"*(int*)pv:" << *(int*)pv << endl;
cout <<"*(double*)pv:" << *(double*)pv << endl;
运行结果:
(int*)pv:0043F724
(double*)pv:0043F724
*(int*)pv:5
*(double*)pv:-9.25596e+61
此时可以看到虽然pv强转为double后,指针指向的地址和强转为int类型指针指向地址是一样的都是0x0043F724。但是取值后就发生了异常,因为double占用的是8个字节,所以取值的是后8位字节,所以取到的是一个错误的值,实际只有4个字节是有效的。
我们在使用void*强转的时候一定要注意这点 、
3.C++中使用(void*)0表示空指针。
在C语言中空指针定义方式:
#define NULL ((void*)0)
在C++语言中:
#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL 0
#else
#define NULL ((void*)0)
#endif
#endif
可以看到在C语言中NULL代表(void*)0,而在C++中NULL代表的是0,使用nullptr来表示(void*)0空指针,
所以在C++中推荐使用新标准的nullptr来初始化一个空指针。
4.当void*作为函数的参数类型或者返回值类型时,说明该函数可以接收或者返回任意类型的指针。
代码如下:
void* _say(void* pArgs) {
return pArgs;
}
int main()
{
int _a = 5;
float f = 10.8;
int* _pi = &_a;
float* pf = &f;
cout << *(int*)_say(_pi) << endl;
cout << *(float*)_say(pf) << endl;
}
运行结果:
5
10.8
代码中可以看出参数void* pArgs可以使用任意类型的实参,返回值也可以返回任意类型的指针,但是最终需要转换为具体类型才能使用。
void*在C++中的作用其实就是为了实现泛型编程,和Java中使用Object来表示是一样的,所以又称为通用指针和泛指针,不过 C++中大部分情况下会使用模板编程来实现泛型 。
上面_say函数代码可以使用下面模板函数代替:
T _say(T t) {
return t;
}
区别在于: 模板编程不需要将强制转换为具体类型 ,其使用方式如下:
int _a = 5;
float f = 10.8;
int* _pi = &_a;
float* pf = &f;
cout <<*_say(_pi) << endl;
cout << *_say(pf) << endl;
未强转也可以直接得出结果,这是因为模板编程会在编译器帮我们生成具体的函数。
调用了两次_say会分别实现:
float* _say(float* t) {
return t;
}
int* _say(int* t) {
return t;
}
所以运行的时候是调用了不同的函数,而使用void*的泛型只调用一个函数。
总结
-
1.void*是一个过渡型的指针状态,可以代表任意类型的指针,取值的时候需要转换为具体类型才能取值。其是处于数据类型顶端的状态:
-
2.void* 使用赋值运算符“=”赋值时,只能将具体类型赋值给void星,不能将void*赋值给具体类型。
-
3.void*一般作为参数或者返回值来实现泛型编程,但是C++中一般考虑使用模板编程来实现。
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