Почему / когда использовать `intptr_t` для приведения типов в C?

Question

У меня есть вопрос относительно использования intptr_t против long int, Я заметил, что увеличение адресов памяти (например, с помощью ручной арифметики указателей) отличается в зависимости от типа данных. Например, увеличение указателя на символ добавляет 1 к адресу памяти, тогда как увеличение указателя на int добавляет 4, 8 для двойного, 16 для длинного двойного и т. Д.

Сначала я сделал что-то вроде этого:

char myChar, *pChar;
float myFloat, *pFloat;

pChar = &myChar;
pFloat = &myFloat;

printf( "pChar:  %d\n", ( int )pChar );
printf( "pFloat: %d\n", ( int )pFloat );

pChar++;
pFloat++;

printf( "and then after incrementing,:\n\n" );
printf( "pChar:  %d\n", (int)pChar );
printf( "pFloat:    %d\n", (int)pFloat );

который компилировался и выполнялся просто отлично, но XCode дал мне предупреждения для моего приведения типов: "Приведение от указателя к целому числу другого размера".

После некоторого поиска в Google и гудения (последнее слово еще есть?), Я увидел, что некоторые люди рекомендуют использовать intptr_t:

#include <stdint.h>

...

printf( "pChar:  %ld\n", ( intptr_t )pChar );
printf( "pFloat: %ld\n", ( intptr_t )pFloat );

который действительно разрешает ошибки. Итак, я подумал, что теперь я должен использовать intptr_t для указателей на типизацию... Но потом после некоторого волнения я обнаружил, что могу решить проблему, просто заменив int с long int:

printf( "pChar:  %ld\n", ( long int )pChar );
printf( "pFloat: %ld\n", ( long int )pFloat );

Итак, мой вопрос, почему intptr_t полезно, а когда его использовать? Это кажется излишним в этом случае. Ясно, что адреса памяти для myChar а также myFloat были слишком большими, чтобы поместиться в int... так что приведу их long intРешил проблему.

Иногда адреса памяти слишком велики для long int также? Теперь, когда я думаю об этом, я думаю, это возможно, если у вас есть> 4 ГБ ОЗУ, и в этом случае адреса памяти могут превышать 2^32 - 1 (максимальное значение для длинных целых чисел без знака...), но C был создан задолго до того, как это было мыслимый, верно? Или они были такими предусмотрительными?

Спасибо!

Answer 1

Вот в чем дело: на некоторых платформах int это правильный размер, но на других, long это правильный размер. Как узнать, какой из них следует использовать? Вы не Кто-то может быть прав, но стандарт не дает никаких гарантий относительно того, каким он будет (если и так). Таким образом, стандарт предоставляет тип, который определен как правильный размер, независимо от того, на какой платформе вы находитесь. Где раньше нужно было написать:

#ifdef PLATFORM_A
  typedef long intptr;
#else
  typedef int intptr;
#endif

Теперь вы просто пишете:

#include <stdint.h>

И это охватывает еще много случаев. Представьте себе, что приведенный выше фрагмент кода специализируется для каждой платформы, на которой работает ваш код.

Answer 2

intptr_t это новое изобретение, созданное после того, как были представлены 64-битные и даже 128-битные адреса памяти.

Если вам когда-либо нужно привести указатель в целочисленный тип, всегда используйте intptr_t, Выполнение чего-либо еще вызовет ненужные проблемы у людей, которым в будущем потребуется портировать ваш код.

Это заняло много времени, чтобы сгладить все ошибки в таких программах, как Mozilla/Firefox, когда люди хотели скомпилировать его на 64-битном Linux.

Answer 3

Первый, intptr_t только для указателей данных (не функций) и не гарантируется существование.

Тогда нет, вы не должны использовать его для печати. %p для этого. Вам просто нужно навести указатель на (void*) и там вы идете.

Это также бесполезно для арифметики / доступа к отдельным байтам. Приведение к (unsigned char*) вместо.

intptr_t это действительно для редких случаев, когда вы должны интерпретировать указатели как целые числа (которые они на самом деле не являются). Не делай этого, если не должен.

Answer 4

Вы можете сделать вашу жизнь проще, используя p спецификатор конверсии:

printf("%p\n", (void *)foo);

Кроме того, портативный способ печати переменной типа (u)intptr_t это использовать PRI*PTR макросы из inttypes.h; следующее эквивалентно использованию p на моей платформе (32-битная):

printf("%08" PRIxPTR "\n", (uintptr_t)(void *)foo);

Броски к void * необходимы для полной переносимости, но могут быть опущены на платформах с единообразными представлениями указателей.

Answer 5

      printf( "pChar:  %ld\n", ( intptr_t )pChar );
printf( "pFloat: %ld\n", ( intptr_t )pFloat );

Это не верно. И это еще хуже

      printf( "pChar:  %ld\n", ( long int )pChar );
printf( "pFloat: %ld\n", ( long int )pFloat );

Может быть, адреса памяти иногда слишком велики и для long int?

Да, ничто не требует того же размера, что и , например, в 64-битной версии Windows 32-битная, но указатели 64-битные, или некоторые 128-битные архитектуры в будущем могут иметь 128-битные указатели, но короче.longтип. Поэтому это неверно

Очевидно, что адреса памяти для myCharи myFloatбыли слишком большими, чтобы поместиться в int... поэтому приводим их к long intэто решило проблему

Это решает проблему только на некоторых платформах. Вы должны использовать PRIdPTRили PRIiPTRдля . Правильный способ такой

      printf("pChar:  %" PRIiPTR "\n", (intptr_t)pChar);
printf("pFloat: %" PRIdPTR "\n", (intptr_t)pFloat);

Но зачем вам нужно печатать десятичные значения указателей? Обычно они должны быть напечатаны в шестнадцатеричном формате . Кроме того, в большинстве случаев предпочтительнее, особенно при выполнении побитовой арифметики над указателями (например, для помеченных указателей или связанного списка XOR), так что это лучше.

      printf("pChar:  %" PRIxPTR "\n", (uintptr_t)pChar);
printf("pFloat: %" PRIxPTR "\n", (uintptr_t)pFloat);

почему это полезно и когда его следует использовать

Есть очень мало случаев, когда вам нужно, а неuintptr_t. Посмотрите, в чем польза intptr_t?для некоторых примеров