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本篇內(nèi)容主要講解“C結(jié)構(gòu)體中指針類型的成員變量是什么”,感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷,實用性強。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“C結(jié)構(gòu)體中指針類型的成員變量是什么”吧!
一、前言
二、問題描述
三、把類型改為 void 指針類型
四、總結(jié)
昨天在編譯代碼的時候,之前一直O(jiān)K的一個地方,卻突然出現(xiàn)了好幾個 Warning!
本著強迫癥要消滅一切警告的做法,最終定位到:是結(jié)構(gòu)體內(nèi)部, 指向結(jié)構(gòu)體類型的指針成員變量導(dǎo)致的問題。
這個問題,也許永遠(yuǎn)不會碰到,之所以被我趕上了,應(yīng)該是因為某個時候手賤, 誤碰了鍵盤導(dǎo)致。
下面一一道來。
PS: 我的測試環(huán)境是 Ubuntu16.04-64,編譯器使用系統(tǒng)自帶的 gcc-5.4.0。
1. 正常的代碼
比較簡單:結(jié)構(gòu)體 struct _Data2_ 的第 2 個成員變量是一個指針,指向的數(shù)據(jù)類型是結(jié)構(gòu)體 struct _Data1_。
typedef struct _Data1_ { int a; }Data1; typedef struct _Data2_ { int b; struct _Data1_ *next; }Data2; int main() { Data1 d1 = {1}; Data2 d2 = {2, &d1}; printf("d1 = %p \n", &d1); printf("d2 = %p \n", &d2); }
編譯、執(zhí)行,都沒有問題:
$ gcc main.c -m32 -o main $ ./main d1 = 0xffdc72f0 d2 = 0xffdc72f4
2. 錯誤的代碼
現(xiàn)在我們來模擬誤碰鍵盤操作,把 struct _Data2_ 中 next 成員指向的數(shù)據(jù)類型,改為一個 不存在的結(jié)構(gòu)體:
typedef struct _Data2_ { int b; struct _Data3_ *next; }Data2;
在測試代碼中,struct _Data3_ 肯定是不存在的。
好了,現(xiàn)在執(zhí)行編譯指令 gcc main.c -m32 -o main,將會得到什么結(jié)果?
可以停下來稍微 思考一下。
我之前的預(yù)期是:gcc 會 報錯,找不到 struct _Data3_ 這個類型。
實際情況是:
$ gcc main.c -m32 -o main -I./ main.c: In function ‘main’: main.c:18:20: warning: initialization from incompatible pointer type [-Wincompatible-pointer-types] Data2 d2 = {2, &d1}; ^ main.c:18:20: note: (near initialization for ‘d2.next’) $ ./main d1 = 0xffd8ee70 d2 = 0xffd8ee74
好神奇吧, gcc 居然不報錯!那么我們就按照 gcc 的方式來理解一下。
我們知道,編譯器在遇到一個結(jié)構(gòu)體類型的時候,最重要的就是需要知道結(jié)構(gòu)體類型 所占據(jù)的內(nèi)存空間的大小。
gcc 在遇到 struct _Data2_ 這個字符串時,判斷出它是一個用戶自定義的數(shù)據(jù)類型:結(jié)構(gòu)體 _Data2。
gcc 繼續(xù)讀取結(jié)構(gòu)體內(nèi)部的每一個字符,在讀取到 *next 時,知道它是一個 指針。
此時它并并沒確認(rèn)該指針?biāo)赶虻臄?shù)據(jù)類型是否存在,它只是為 next 保留了 4 個字節(jié)的內(nèi)存空間(32位系統(tǒng))。
然后 gcc 在解析 Data2 d2 = {2, &d1}; 這一行時,就發(fā)現(xiàn) 類型不匹配了:data2 的 next 需要的是 struct _Data3_ 類型的指針,但是賦值的 d1 是 struct _Data1_ 類型,于是給出警告信息。
我們用其他的編譯器試一下:
(1) clang
$ clang main.c -m32 -o main -I./ main.c:18:20: warning: incompatible pointer types initializing 'struct _Data3_ *' with an expression of type 'Data1 *' (aka 'struct _Data1_ *') [-Wincompatible-pointer-types] Data2 d2 = {2, &d1}; ^~~ 1 warning generated. $ ./main d1 = 0xffb1b3a0 d2 = 0xffb1b398
(2) g++
$ g++ main.c -m32 -o main -I./ main.c: In function ‘int main()’: main.c:18:23: error: cannot convert ‘Data1* {aka _Data1_*}’ to ‘_Data3_*’ in initialization Data2 d2 = {2, &d1};
看起來,只有 g++ 進(jìn)一步確認(rèn)了 _Data3_ 這個結(jié)構(gòu)體類型不存在!
把 struct _Data2_ 中的 next 成員,改為 指向 void 型的指針,然后在 main 函數(shù)中操作它。
typedef struct _Data1_ { int a; }Data1; typedef struct _Data2_ { int b; void *next; }Data2; int main() { Data1 d1 = {1}; Data2 d2 = {2, &d1}; Data1 *dn = d2.next; printf("dn->a = %d \n", dn->a); }
編譯、執(zhí)行:
$ gcc main.c -m32 -o main -I./ $ ./main dn->a = 1
可以看到:Data1 *dn = d2.next; 這一行把指向 void 型的 d2.next 賦值給指向Data1型的指針變量 dn,然后在 printf 語句中可以正確地打印出dn中的成員變量a。
這又回到了指針的本質(zhì): 指針就是一個地址,至于如何來解釋這個地址中的內(nèi)容,這是由定義這個指針時所指定的數(shù)據(jù)類型來決定的
結(jié)合代碼來看:雖然d2.next是一個 void 型指針,但是它的確存儲了一個 地址(變量 d1 的地址)。然后把這個地址賦值給dn 指針,那么通過dn指針來操作該地址內(nèi)的成員時,就取決于在定義dn時所指定的數(shù)據(jù)類型(Data1),因此 dn->a 就可以正確的從這個地址中取出前 4 個字節(jié),然后作為一個int型的數(shù)據(jù)打印出來。
以上代碼,如果使用clang來編譯,結(jié)果也是正確的。
用g++編譯,繼續(xù)報錯:
$ g++ main.c -m32 -o main -I./ main.c: In function ‘int main()’: main.c:23:20: error: invalid conversion from ‘void*’ to ‘Data1* {aka _Data1_*}’ [-fpermissive] Data1 *dn = d2.next;
如果想讓這個錯誤消除掉,在指針賦值時, 強制轉(zhuǎn)換一下即可(把void型指針強轉(zhuǎn)成Data1型指針,然后再賦值):
Data1 *dn = (Data1 *)d2.next;
這里描述的錯誤,幾乎很少遇到,除非是像我一樣誤碰了鍵盤。
不過,從中我們也看到了一個現(xiàn)象:gcc編譯器在面對結(jié)構(gòu)體時,主要關(guān)心的是結(jié)構(gòu)體在內(nèi)存空間中所占用的空間大小,對其內(nèi)部指向結(jié)構(gòu)體類型的指針,并沒有嚴(yán)格的檢查是否存在,g++ 在這一點就做的嚴(yán)謹(jǐn)一些了。
到此,相信大家對“C結(jié)構(gòu)體中指針類型的成員變量是什么”有了更深的了解,不妨來實際操作一番吧!這里是億速云網(wǎng)站,更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢,關(guān)注我們,繼續(xù)學(xué)習(xí)!
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