何时使用无符号字符指针

When to use unsigned char pointer

本文关键字：指针 字符 无符号 何时使      更新时间：2023-10-16

unsigned char指针的用途是什么？我在很多地方看到指针是类型转换为指向unsigned char的指针。我们为什么这么做？

我们收到一个指向int的指针，然后键入并将其强制转换为unsigned char*。但如果我们尝试使用cout打印该数组中的元素，它不会打印任何内容。为什么？我不明白。我是C++新手。

编辑下方的示例代码

int Stash::add(void* element)
{
    if(next >= quantity)
    // Enough space left?
        inflate(increment);
    
    // Copy element into storage, starting at next empty space:
    int startBytes = next * size; 
    unsigned char* e = (unsigned char*)element;
    for(int i = 0; i < size; i++)
        storage[startBytes + i] = e[i];
    next++;
    return(next - 1); // Index number
}

您实际上正在寻找指针算术：

unsigned char* bytes = (unsigned char*)ptr;
for(int i = 0; i < size; i++)
    // work with bytes[i]

在本例中，bytes[i]等于*(bytes + i)，用于访问地址为bytes + (i* sizeof(*bytes))的存储器。换句话说：如果你有int* intPtr，并且你试图访问intPtr[1]，你实际上是在访问存储在字节4到7:中的整数

0  1  2  3
4  5  6  7 <--

指针指向的类型大小会影响指针在递增/递减后指向的位置。所以，如果您想逐字节迭代数据，您需要有一个指向大小为1字节的类型的指针（这就是unsigned char*的原因）。

unsigned char通常用于保存二进制数据，其中0是有效值，仍然是数据的一部分。在使用"裸"unsigned char*时，您可能需要保持缓冲区的长度。

char通常用于保存表示字符串的字符，0等于''（终止字符）。如果您的字符缓冲区总是以''结尾，那么您不需要知道它的长度，因为终止字符正好指定数据的末尾。

请注意，在这两种情况下，最好使用一些对象来隐藏数据的内部表示，并为您负责内存管理（请参阅RAII习惯用法）。因此，最好使用std::vector<unsigned char>（用于二进制数据）或std::string（用于字符串）。

在C中，unsigned char是唯一保证没有陷阱值的类型，它保证复制将产生精确的逐位图像。（C++也将这种保证扩展到了char。）因此，它传统上被用于"原始内存"（例如，memcpy的语义是根据unsigned char定义的）。

此外，当要使用逐位运算（&、|、>>等）时，通常使用无符号积分类型。unsigned char是最小的无符号积分类型，可以在操作使用逐位运算的小值数组时使用。偶尔，它也会被使用，因为在溢出的情况下需要模行为，尽管这种情况在较大的类型中更常见（例如，在计算哈希值时）。这两个原因通常都适用于无符号类型；CCD_ 29通常仅在需要减少内存使用时用于它们。

unsinged char类型通常用作二进制数据的单个byte的表示。因此，和数组经常被用作二进制数据缓冲区，其中每个元素都是一个单字节。

unsigned char*构造将是指向二进制数据缓冲区（或其第一个元素）的指针。

对于unsigned char的大小，无论它是否固定为8位，我都不能100%确定c++标准到底说了什么通常是。我会设法找到并发布它。

看到您的代码后

当您使用类似void* input的东西作为函数的参数时，您会故意去掉输入原始类型的信息。这是一个非常强烈的建议，即将以非常一般的方式处理输入。即作为任意的字节串。另一方面，int* input建议将其视为有符号整数的"字符串"。

void*主要用于对输入进行编码或出于任何原因对bit/byte进行处理的情况，因为您无法对其内容得出结论。

然后，在您的函数中，您似乎希望将输入视为一个字节字符串但是要对对象进行操作，例如执行operator=（赋值），编译器需要知道该做什么。由于将输入声明为void*赋值（如*input = something），因此*input属于void类型，因此没有任何意义。为了使编译器将input元素视为"最小的原始内存块"，您将其转换为适当的类型unsigned int。

cout可能由于错误或意外的类型转换而无法工作。char*被认为是一个以null结尾的字符串，在代码中很容易混淆singed和unsigned版本。如果将unsinged char*作为char*传递给ostream::operator<<，则会将byte输入视为普通ASCII字符，其中0是字符串的末尾，而不是0的整数值。当您想要打印内存的内容时，最好显式地投射指针。

还要注意，要打印缓冲区的内存内容，您需要使用循环，因为其他方面的打印功能不知道何时停止。

当您想要逐字节访问数据时，无符号字符指针非常有用。例如，将数据从一个区域复制到另一个区域的功能可能需要以下内容：

void memcpy (unsigned char* dest, unsigned char* source, unsigned count)
{
    for (unsigned i = 0; i < count; i++)
        dest[i] = source[i];
}

它还与字节是内存中最小的可寻址单元这一事实有关。如果您想从内存中读取小于一个字节的内容，则需要获取包含该信息的字节，然后使用位操作选择该信息。

您可以很好地使用int指针复制上面函数中的数据，但这将复制4字节的块，在某些情况下这可能不是正确的行为。

当您尝试使用cout时，为什么屏幕上没有显示任何内容，最可能的解释是数据以零字符开头，在C++中，零字符标记字符串的结束。

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