从基类型到其他指针的转换

conversion from a base type to other pointers

本文关键字：指针 转换 其他 基类 类型      更新时间：2023-10-16

我想让一个double类型的指针指向另一个int类型的指针:

 int x=23;
 int *f_var =&x;      
 double*l_ptr = (double *)f_var;

这两个指针都有相同的地址，但是当我显示它们的值时，f_var显示好的值，而l_ptr显示一个奇怪的值。为什么会发生这种情况，如果你能解释我，我会很高兴。为什么它们的值不一样?如果它们都指向相同的位置，并且double类型可以存储int类型，为什么它们有不同的值?

你的问题本身是有缺陷的，但我将尝试回答它的几个方面。

首先，int不是double的基类型。指向int的指针也不是指向double的指针的基类型。所以这个问题的标题是错误的。

第二，不能保证浮点类型可以存储int可以存储的所有值。在实践中，这取决于浮点表示(使用多少位来表示尾数)。通常情况下，float或double可以表示int可以表示的某些值，但不能表示其他值(它存储的值是近似值)。这是浮点变量能够在比int更大的范围内表示非整型值的折衷的一部分。

第三，你的描述"显示它们的值"是模棱两可的。如果你在做

  std::cout << f_var << ' ' << l_ptr << 'n';

或(更显式地，不依赖于隐式转换到void指针)

  std::cout << (void *)f_var << ' ' << (void *)l_ptr << 'n';

指针的值(即它们保存的地址)将被打印出来。实际上，输出的值通常是相同的——不同的是它们的类型，而不是它们的值。但是这些指针的值是变量x在内存中的地址，而不是变量x的值。

或者，如果您正在执行

  std::cout << *f_var << ' ' << *l_ptr << 'n';

的结果是未定义的行为，因为l_ptr被解引用，好像它指向double，尽管它指向int。这样做的结果可以是任何东西(打印垃圾，打印您不期望的值，重新格式化您的硬盘驱动器，任何东西)。在实践中，它可能试图解释组成int的位(即变量x)，就好像它们代表浮点值一样。由于int中的位与double中的位具有不同的含义(在浮点表示中有尾数和指数，这就是为什么double可以表示0.5E15或0.5E-3之类的值)，同一组位表示不同的值。还有一个问题是，double通常比int包含更多的位—因此，通过这种方式打印，您的代码将x右侧的随机内存解释为数据。

实际上，当你这样做的时候:

int x=23;
int *f_var = &x;      
double *l_ptr = (double *)f_var;

l_ptr不是一个"double类型的指针指向int类型的指针"(如你所说)，而是一个指向double的指针，它存储了int的地址。解引用是未定义的行为。
[编辑:实际上，从int*到double*的强制转换已经是未定义的行为，因此l_ptr可能存储x以外的地址][编辑:哎呀，不，你可以"安全地"从任何指针到任何足够大的指针/整型来保存其值]

对指向double的指针解引用实际上存储指向int的指针的地址并不更好，尽管，假设您实现了将该地址分配给指向double的指针而不会导致未定义的行为(以及double类型的指针，实际上可能不是指针，但我假设您的意思是"指向double的指针")。

当你输出*l_ptr* is probably the bitwise representation of x and probably some garbage data (because a double (may be longer in memory than an int ')时，你看到的是什么?然而，它也可以是42或"你正在做奇怪的事情"(或崩溃，或什么都没有):这是未定义的行为，编译器可以生成任何他想要的东西，仍然符合c++标准。

int和double的存储方式不同。首先，它们很可能在内存中大小不同。但更重要的是，它们的比特的使用方式非常不同。

所以很简单:将int型内存重新解释为double型是没有意义的，不应该期望显示相同的值。

如果你要做这样的事情:

int a = 23;
double b = 23;
bool isSameBits = (memcmp(&a, &b, sizeof(a)) == 0);

该bool值应该表明它们确实不以相同的方式使用它们的位。

如果大小不同，bool isSameSize = (sizeof(a) == sizeof(b));会显示。

如果你想知道更多的底层细节，那么你也许可以谷歌类似"内存布局的双"。

那么有可能使一个类型的指针指向另一个类型的不同指针，当你对它们解引用以保持它们两个相同的值时?我只是想知道，因为正如你看到的，我是一个新手。

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