为什么我们需要不同的指针数据类型？

Question

1. 基本上，指针是一个用于存储内存地址的变量，它始终是
   十六进制（内存地址）那么为什么我们需要不同的数据类型来存储地址。
2. EX：int * a; 我们可以使用它来存储浮动地址。

Answer 1

并非所有指针都是（必须具有）相同的大小。 如果你有一个需要对齐到10 MB的大型结构，编译器可以决定它只需要8位（而不是通常的32位或64位）来存储你的变量所在的所有可能的地址。

你也不需要不同的数据类型，你可以使用void*就好了，但为什么会这样呢？ 在C ++中，这是一种代码嗅觉。

还有类型安全。 你知道一个int*指向一个int ，这对你有利。

Answer 2

两个原因：

1. 在某些体系结构上，指针可能具有不同的格式，具体取决于它们指向的数据大小。 例如，指向char的指针必须能够处理单个字节，但是指向int的指针只需要能够处理4个字节的组。 所以后者可以使用包含字节地址除以4的格式。

2. 它允许编译器生成正确的程序。 如果您尝试取消引用char指针并将其指定给int ，则需要知道它应该只读取源中的一个字节，并将其扩展为int的大小。 如果没有指针类型声明，它将读取比适当更多的字节。

Answer 3

对于初学者，我不知道指针存储为十六进制的机器; 我熟悉的每台机器都在内部使用二进制表示。 （至少在过去30年或40年.IIRC，IBM 1401到处使用小数。）

正如其他人所指出的，并非所有指针都具有相同的大小和表示。 我曾经在char*比其他数据指针类型更大的机器上工作，当然，函数指针和数据指针的大小不同，曾经很常见。

然而，真正的答案是它基于C和C ++中的类型系统。 如果p是指针，那么*p的类型是什么？ 如果我写了类似*p + *q东西，编译器必须知道是否使用整数运算或浮点运算。

至于你的第二个问题：通常，是的，虽然你可能需要在某处进行reinterpret_cast 。 但是，你可以合法地使用你的int*将它转换回float* ; 解除引用它是未定义的行为。

char*和unsigned char*有一些例外。 在实践中，如果你知道自己在做什么，就可以逃避：

float f;
int* a = reinterpret_cast<int*>( &f );
std::cout << *a << std::endl;

我实际上做了类似的事情，用于某种低级调试或编程; 比如从float提取指数字段。 但是，这样的代码非常罕见，并且正式涉及未定义的行为，因此您必须验证编译器实际执行的操作，并可能关闭某些优化。

Answer 4

因为它提供了有关如何解释指针指向的数据的信息。

EX：int * a; 我们可以使用它来存储浮动地址。

通过C类型的不安全功能：是的，但不是直接的，特别是在最近的编译器和标准中（往往更安全，更安全）

Answer 5

为什么我们需要不同的数据类型来存储地址

这实际上是正确的问题，答案隐藏在其中 - 为什么我们需要一个不同的数据类型来存储地址。 我们（程序员）需要它。 机器不关心 - 一个数字就像另一个数字。

如果您将“变量”视为某些数据的“占位符”，则在使用数据本身和使用变量之间的编程语言中存在二分法。 有时您只需要数据（例如，您需要将其打印出来），有时您需要存储此数据的地址（例如，您可以对其进行修改）。 大多数语言都有语法糖，这会混淆这两种情况，并在不同的上下文中区别对待变量标识符。

一个这样的情况是这样的：考虑声明

a = 1;

在这种情况下，编译器查找由“a”标识的变量的地址，并将“1”写入该地址。 标识符“a”也可以是指针。 现在看一下另一件事：

if (a == 1) ... ;

您没有将“a”标识的变量的地址与某些内容进行比较，而是将此地址中存储的内容与“1”进行比较。

为了方便程序员，各种“指针类型”再次存在：基本上我们通过错误地访问数据来减少错误。 看看这个例子：

double d;
double* dp;
int i;
int* ip;

默认情况下，C对此非常放松，通常可以执行以下操作：

dp = ip;

要么

dp = &i;

......但是！ sizeof（i）== 4和sizeof（d）== 8，所以如果你取消引用dp指针你会尝试从只保留4的变量（i）中读取8个字节。这意味着你将读取4个不可预测的在i的前四个字节之后的（随机）字节，这绝对是你不想做的事情。

同样，所有这些都是为了我们的方便。 机器不在乎。 两个指针的外观和行为与CPU完全相同。