C：两个void指针的区别是什么？

Question

如果我减去两个空指针，我将得到两个指针位置之间的相对距离（以字节为单位）（至少在我的测试系统上）。 我应该使用哪种类型来存储结果，以使其与64位系统兼容？ size_t是正确的类型还是长的？

背景：我们需要检查给定的void指针用作双指针是否安全。 我们曾经将指针强制转换为int并检查低三位是否为零，但是我们目前的编码标准不再允许将指针强制转换为整数类型。 我正在考虑计算void指针和NULL指针之间的差异，并检查该差异是否可被8除。假设NULL指针始终是8字节对齐的？

Answer 1

空指针的减法未在C标准中定义。 仅当指针都指向同一个数组并且void指针不能指向任何数组时才定义指针减法，因为您不能拥有包含void元素的数组。

很可能您正在使用gcc或兼容的东西，并且它允许对void指针进行算术运算，并将其作为char指针的扩展。 但是严格的C编译器不应允许对void指针进行指针运算。

Answer 2

从C11, 6.5.6 Additive operators /9 （我的斜体）：

当减去两个指针时，两个指针都将指向同一数组对象的元素，或者指向数组对象的最后一个元素之后的元素； 结果是两个数组元素的下标不同。 结果的大小是实现定义的， 其类型（带符号整数类型）是在<stddef.h>标头中定义的ptrdiff_t 。

在该部分中，从指针中减去NULL在技术上也是未定义的行为，因为绝对不能将NULL视为指向同一数组或该数组之外元素的指针。 指针减法实际上仅限于获得同一数组中两个元素之间的索引差。

因此，您可能想重新考虑一下您正在执行的检查，尤其是考虑到双精度实际上不需要八字节长的事实，即使是这样，标准中也没有要求将其对齐一个八字节的边界。

我更倾向于只是在函数的文档中指出，传递的值必须是有效的double指针，并且，如果函数的用户违反了该合同，则所有押注均无效。

Answer 3

如果我减去两个空指针，我将得到两个指针位置之间的相对距离（以字节为单位）（至少在我的测试系统上）。

有一个严格的规则减去两个指针。 C11-§6.5.6：

当减去两个指针时，两个指针都将指向同一数组对象的元素，或者指向数组对象的最后一个元素之后的元素； 结果是两个数组元素的下标不同。 [...]

---

两个void指针的区别是什么类型？

应该是ptrdiff_t 。

[...]结果的大小是实现定义的，其类型（有符号整数类型）是在<stddef.h>标头中定义的ptrdiff_t 。 [...]

Answer 4

问题摘要：

• 您正在将空指针常量宏NULL与空指针混淆。 那是两个不同的术语。 NULL宏始终等于0，但是空指针可以具有任何值。 看到这个 。

• 话虽如此，使用空指针或NULL宏进行指针算术没有任何意义。 这样做会调用未定义的行为，因为指针必须指向同一数组。 请参阅paxdiablo的答案。

• 此外，如Art的答案所述，您不能对void指针进行任何形式的算术运算。 +和-运算符指定为（6.5.6）：

  另外，两个操作数都应具有算术类型，或者一个操作数应是指向完整对象类型的指针，另一个操作数应具有整数类型。

  空指针是指向不完整类型的指针，因此，如果一个或两个操作数都是空指针，则您的代码无效C。

  请注意，GCC具有非标准扩展名，允许通过将空指针视为此类情况的字节指针来进行空指针算术运算。 如果要编写安全且可移植的程序，请不要使用此非标准功能。 如果希望GCC充当标准C编译器（符合实现），则使用gcc -std=c11 -pedantic-errors进行编译。