為什么我們需要不同的指針數據類型？

Question

1. 基本上，指針是一個用於存儲內存地址的變量，它始終是
   十六進制（內存地址）那么為什么我們需要不同的數據類型來存儲地址。
2. EX：int * a; 我們可以使用它來存儲浮動地址。

Answer 1

並非所有指針都是（必須具有）相同的大小。 如果你有一個需要對齊到10 MB的大型結構，編譯器可以決定它只需要8位（而不是通常的32位或64位）來存儲你的變量所在的所有可能的地址。

你也不需要不同的數據類型，你可以使用void*就好了，但為什么會這樣呢？ 在C ++中，這是一種代碼嗅覺。

還有類型安全。 你知道一個int*指向一個int ，這對你有利。

Answer 2

兩個原因：

1. 在某些體系結構上，指針可能具有不同的格式，具體取決於它們指向的數據大小。 例如，指向char的指針必須能夠處理單個字節，但是指向int的指針只需要能夠處理4個字節的組。 所以后者可以使用包含字節地址除以4的格式。

2. 它允許編譯器生成正確的程序。 如果您嘗試取消引用char指針並將其指定給int ，則需要知道它應該只讀取源中的一個字節，並將其擴展為int的大小。 如果沒有指針類型聲明，它將讀取比適當更多的字節。

Answer 3

對於初學者，我不知道指針存儲為十六進制的機器; 我熟悉的每台機器都在內部使用二進制表示。 （至少在過去30年或40年.IIRC，IBM 1401到處使用小數。）

正如其他人所指出的，並非所有指針都具有相同的大小和表示。 我曾經在char*比其他數據指針類型更大的機器上工作，當然，函數指針和數據指針的大小不同，曾經很常見。

然而，真正的答案是它基於C和C ++中的類型系統。 如果p是指針，那么*p的類型是什么？ 如果我寫了類似*p + *q東西，編譯器必須知道是否使用整數運算或浮點運算。

至於你的第二個問題：通常，是的，雖然你可能需要在某處進行reinterpret_cast 。 但是，你可以合法地使用你的int*將它轉換回float* ; 解除引用它是未定義的行為。

char*和unsigned char*有一些例外。 在實踐中，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;

我實際上做了類似的事情，用於某種低級調試或編程; 比如從float提取指數字段。 但是，這樣的代碼非常罕見，並且正式涉及未定義的行為，因此您必須驗證編譯器實際執行的操作，並可能關閉某些優化。

Answer 4

因為它提供了有關如何解釋指針指向的數據的信息。

EX：int * a; 我們可以使用它來存儲浮動地址。

通過C類型的不安全功能：是的，但不是直接的，特別是在最近的編譯器和標准中（往往更安全，更安全）

Answer 5

為什么我們需要不同的數據類型來存儲地址

這實際上是正確的問題，答案隱藏在其中 - 為什么我們需要一個不同的數據類型來存儲地址。 我們（程序員）需要它。 機器不關心 - 一個數字就像另一個數字。

如果您將“變量”視為某些數據的“占位符”，則在使用數據本身和使用變量之間的編程語言中存在二分法。 有時您只需要數據（例如，您需要將其打印出來），有時您需要存儲此數據的地址（例如，您可以對其進行修改）。 大多數語言都有語法糖，這會混淆這兩種情況，並在不同的上下文中區別對待變量標識符。

一個這樣的情況是這樣的：考慮聲明

a = 1;

在這種情況下，編譯器查找由“a”標識的變量的地址，並將“1”寫入該地址。 標識符“a”也可以是指針。 現在看一下另一件事：

if (a == 1) ... ;

您沒有將“a”標識的變量的地址與某些內容進行比較，而是將此地址中存儲的內容與“1”進行比較。

為了方便程序員，各種“指針類型”再次存在：基本上我們通過錯誤地訪問數據來減少錯誤。 看看這個例子：

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

默認情況下，C對此非常放松，通常可以執行以下操作：

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指針你會嘗試從只保留4的變量（i）中讀取8個字節。這意味着你將讀取4個不可預測的在i的前四個字節之后的（隨機）字節，這絕對是你不想做的事情。

同樣，所有這些都是為了我們的方便。 機器不在乎。 兩個指針的外觀和行為與CPU完全相同。