如何获取C指针的物理地址作为值？

Question

在我的系统中

sizeof(void*) = 8 bytes

所有指针类型的大小为8个字节。

我有这个结构

struct element{void* value};

所以这个结构是一个8字节的指针值。

由于所有类型的指针都有8个字节，因此我应该能够将任何类型的变量的物理地址分配给该void *值

也，

sizeof(double) = 8 bytes;

问题是如何获取任何指针的物理地址作为双精度值，然后将此值分配给任何其他8字节指针。

所以说，

int i;
int *p = &i;
struct element e;
double phy_address = ?? // the 8 byte value of p (when we print it as %d)

/*now copy this 8 byte phy_address to 8 byte void pointer e.value. */

是否可以将其转换为int *或任何其他指针类型？ 它是一个地址...

Answer 1

在大多数系统上，有一个整数类型，其大小与void *相同。 通常，此类型为int或long int或long long int 。 大多数编译器都会提供intptr_t类型（及其无符号的表亲uintptr_t ），即这些类型之一的typedef。 我认为人们更喜欢使用uintptr_t因为负地址值通常没有意义。 无论如何，您可能应该使用此类型而不是double。

请记住， uintptr_t只是常规整数类型之一，因此一旦将指针值放入该类型的变量中，就可以执行任意喜欢的整数运算。 至于如何将指针值转换为uintptr_t，请参见以下问题/答案， 将非void指针转换为uintptr_t，反之亦然 。

Answer 2

我使用=这些值可以用作表中的唯一标识符。

好。 该信息是必需的，因为不可能将指针转换为具有任何有意义值的浮点数； 浮点数无论如何都将没有意义。

有两种将指针转换为（无意义的）浮点值的可能性，但是在两种情况下，都不能保证两个浮点数对于两个不同的指针是唯一的！

可能性1：

将指针转换为整数，并将整数转换为浮点数：

phy_address = (double)(uintptr_t)p;

但是，正如Weather Vane在其评论中已经提到的， double精度值的精度有限。

整数值（地址）12345678901234567 80和12345678901234567 90 都将四舍五入为12345678901234567 68 .0。

可能性2：

因为double和指针均为64位宽，所以您可以生成一个与指针具有相同位的浮点数：

union {
    void *p;
    double d;
} u;
    ...
u.p = p;
phy_address = u.d;

但是，有一些数字（例如0 ）在double数据类型中具有两种不同的表示形式。 这意味着将使用两种不同的位组合（因此，将使用两个不同的地址）来生成相同的数字。

因此， 没有任何方法可以将64位值转换为double精度值，从而导致唯一的double精度值：数据类型double不同值小于2 ^ 64！

更糟糕的是：

有特殊值-所谓的“ NaN”值。 而且有很多！

我只是做了以下测试：

// Write a "NaN" value to a
...
b = a;
if(a == b) puts("equal");
if(a != b) puts("not equal");
// Check if a and b still contain the same value
...

...尽管最后的检查显示a和b仍然包含相同的值，但我得到的结果“不相等”！

根据您的环境，某些NaN值（所谓的“ signaling NaN”值）甚至可能导致程序崩溃！

结论

我个人绝不会将浮点数据类型用作“唯一标识符”。

在您的情况下，我将直接使用void *作为“唯一标识符”。 如果这不可能，我将使用他的答案中已经建议的一些64位整数数据类型作为“ Stuart”。