【轉】void 和 void指針 深刻解析

void 的含義

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     void 即“無類型”,void *則爲“無類型指針”,可以指向任何數據類型。 
void 指針使用規範 
  ①void 指針可以指向任意類型的數據,亦即可用任意數據類型的指針對 void 指
    針賦值。例如: 


       int *pint; 
       void *pvoid; 
       pvoid = pint;   /*  不過不能  pint = pvoid; */


       如果要將 pvoid 賦給其他類型指針,則需要強制類型轉換如:pint = (int*)pvoid; 
      ②在ANSI C標準中,不允許對void指針進行算術運算如pvoid++或pvoid+=1
    等,而在 GNU 中則允許,因爲:缺省情況下,GNU 認爲 void *與 char *一樣!
      sizeof( *pvoid )== sizeof( char ).

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void 的作用 
①對函數返回的限定。 
②對函數參數的限定。 
     當函數不需要返回值時,必須使用 void 限定。例如:  void func(int, int); 
     當函數不允許接受參數時,必須使用 void 限定。例如:  int func(void)。 
     由於 void 指針可以指向任意類型的數據,亦即可用任意數據類型的指針對
void 指針賦值,因此還可以用 void 指針來作爲函數形參,這樣函數就可以接受
任意數據類型的指針作爲參數。例如: 
     void * memcpy( void *dest, const void *src, size_t len ); 
     void * memset( void * buffer, int c, size_t num ); 

C語言中無形參的函數(不是void類型)可以接受有變量的函數。
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1.  許多初學者對 C/C++語言中的 void 及 void 指針類型不甚理解,因此在使用上
出現了一些錯誤。本文將對 void 關鍵字的深刻含義進行解說,並詳述 void 及void
指針類型的使用方法與技巧。 
2.void 的含義 
void 的字面意思是“無類型”,void *則爲“無類型指針”,void *可以指向任何類
型的數據。void 幾乎只有“註釋”和限制程序的作用,因爲從來沒有人會定義一
個void 變量,讓我們試着來定義:     void a; 
這行語句編譯時會出錯,提示“illegal use of type  ’void’”。不過,即使 void a
的編譯不會出錯,它也沒有任何實際意義。


void 真正發揮的作用在於: 
(1)  對函數返回的限定; 
(2)  對函數參數的限定。

衆所周知,如果指針 p1 和 p2 的類型相同,那麼我
們可以直接在 p1 和 p2 間互相賦值;如果 p1 和 p2 指向不同的數據類型,則必
須使用強制類型轉換運算符把賦值運算符右邊的指針類型轉換爲左邊指針的類
型。   
例如: float *p1; 
int *p2; 
p1 = p2; 
其中p1 = p2 語句會編譯出錯,提示“’=’  : cannot convert from  ’int *’  to  ’
float *’”,必須改爲: 
p1 = (float *)p2; 
     而 void *則不同,任何類型的指針都可以直接賦值給它,無需進行強制類型
轉換: 
void *p1; 
int *p2; 
p1 = p2; 
但這並不意味着,void *也可以無需強制類型轉換地賦給其它類型的指針。因爲
“無類型”可以包容“有類型”,而“有類型”則不能包容“無類型”。道理很簡
單,我們可以說“男人和女人都是人”,但不能說“人是男人”或者“人是女人”。
下面的語句編譯出錯: 
void *p1; 
int *p2; 
p2 = p1; 
提示“’=’  : cannot convert from  ’void *’  to  ’int *’”。


3.void 的使用 
下面給出void 關鍵字的使用規則: 
     規則一  如果函數沒有返回值,那麼應聲明爲 void 類型  在 C 語言中,凡不
加返回值類型限定的函數,就會被編譯器作爲返回整型值處理。但是許多程序員
卻誤以爲其爲void 類型。例如: 
add ( int a, int b ) 

  return a + b; 

int main(int argc, char* argv[]) 

  printf ( \"2 + 3 = %d\", add ( 2, 3) ); 
}


程序運行的結果爲輸出: 
2 + 3 = 5 
這說明不加返回值說明的函數的確爲 int 函數。


林銳博士《高質量C/C++編程》中提到:“C++語言有很嚴格的類型安全檢查,不
允許上述情況(指函數不加類型聲明)發生”。可是編譯器並不一定這麼認定,
譬如在Visual C++6.0 中上述add 函數的編譯無錯也無警告且運行正確,所以不能
寄希望於編譯器會做嚴格的類型檢查。


因此,爲了避免混亂,我們在編寫 C/C++程序時,對於任何函數都必須一個不漏
地指定其類型。如果函數沒有返回值,一定要聲明爲 void 類型。這既是程序良
好可讀性的需要,也是編程規範性的要求。另外,加上 void 類型聲明後,也可
以發揮代碼的“自注釋”作用。代碼的“自注釋”即代碼能自己註釋自己。 

規則二  如果函數無參數,那麼應聲明其參數爲 void 。

 在 C++語言中聲明一個這樣的函數: 
int function(void) 

return 1; 

則進行下面的調用是不合法的: 
function(2); 
因爲在C++中,函數參數爲 void 的意思是這個函數不接受任何參數。

 
我們在Turbo C 2.0 中編譯: 
#include \"stdio.h\" 
fun() 

  return 1; 

main() 

  printf(\"%d\",fun(2)); 
  getchar(); 

編譯正確且輸出1,這說明,在 C語言中,可以給無參數的函數傳送任意類型的參數,但是在 C++編譯器中編譯同樣的代碼則會出錯。

在 C++中,不能向無參數的函數傳送任何參數,出錯提示“’fun’  : function does not take 1 parameters”。 
所以,無論在C 還是 C++中,若函數不接受任何參數,一定要指明參數爲 void。 


規則三  小心使用 void 指針類型 
按照ANSI(American National Standards Institute)標準,不能對void 指針進行算法
操作,即下列操作都是不合法的: 
void * pvoid; 
pvoid++; //ANSI:錯誤 
pvoid += 1; //ANSI:錯誤 
//ANSI 標準之所以這樣認定,是因爲它堅持:進行算法操作的指針必須是確定知
道其指向數據類型大小的。 
//例如: 
int *pint; 
pint++; //ANSI:正確 
pint++的結果是使其增大 sizeof(int)。 
但是大名鼎鼎的GNU(GNU’s Not Unix 的縮寫)則不這麼認定,它指定 void *的算
法操作與char *一致。 
      因此下列語句在 GNU編譯器中皆正確: 
pvoid++; //GNU:正確 
pvoid += 1; //GNU:正確 
pvoid++的執行結果是其增大了 1。 
在實際的程序設計中,爲迎合 ANSI 標準,並提高程序的可移植性,我們可以這
樣編寫實現同樣功能的代碼: 
void * pvoid; (char *)pvoid++; //ANSI:正確;GNU:正確 
(char *)pvoid += 1; //ANSI:錯誤;GNU:正確 
GNU和ANSI還有一些區別,總體而言,GNU較ANSI更“開放”,提供了對更多
語法的支持。但是我們在真實設計時,還是應該儘可能地迎合 ANSI 標準。 
       規則四  如果函數的參數可以是任意類型指針,那麼應聲明其參數爲 void * 
典型的如內存操作函數 memcpy和memset的函數原型分別爲: 
void * memcpy(void *dest, const void *src, size_t len); void * memset ( void * buffer, 
int c, size_t num ); 
這樣,任何類型的指針都可以傳入 memcpy和memset 中,這也真實地體現了內
存操作函數的意義,因爲它操作的對象僅僅是一片內存,而不論這片內存是什麼
類型。如果  memcpy和memset 的參數類型不是 void *,而是char *,那才叫真
的奇怪了!這樣的memcpy 和memset 明顯不是一個“純粹的,脫離低級趣味的”
函數! 
下面的代碼執行正確: 
//示例:memset 接受任意類型指針 
int intarray[100]; [Page] 
memset ( intarray, 0, 100*sizeof(int) ); //將intarray清0 
//示例:memcpy接受任意類型指針 
int intarray1[100], intarray2[100]; 
memcpy ( intarray1, intarray2, 100*sizeof(int) ); //將intarray2拷貝給intarray1 
有趣的是,memcpy 和 memset 函數返回的也是 void *類型,標準庫函數的編寫
者是多麼地富有學問啊! 
    規則五  void 不能代表一個真實的變量 
下面代碼都企圖讓 void 代表一個真實的變量,因此都是錯誤的代碼: 
void a; //錯誤 
function(void a); //錯誤 
void 體現了一種抽象,這個世界上的變量都是“有類型”的,譬如一個人不是男
人就是女人(還有人妖?)。 
void 的出現只是爲了一種抽象的需要,如果你正確地理解了面向對象中“抽象基
類”的概念,也很容易理解 void 數據類型。正如不能給抽象基類定義一個實例,
我們也不能定義一個 void(讓我們類比的稱 void 爲“抽象數據類型”)變量。 
4.總結 
     小小的 void 蘊藏着很豐富的設計哲學,作爲一名程序設計人員,對問題進
行深一個層次的思考必然使我們受益匪淺。

 

2016-9-6

轉自:http://www.cnblogs.com/zzjjhh250/archive/2011/12/24/2300080.html

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