将 void * 值设置为 intptr_t 变量是否需要显式转换？

Question

当我尝试将 void * 值分配给 intptr_t 变量时，我似乎无法理解 GCC 编译器警告。具体来说，当我使用-std=c99 -pedantic 编译时，我收到以下关于第 7 行变量z 初始化的警告：

警告：初始化从没有强制转换的指针生成整数 [-Wint-conversion]

这里是源代码：

#include <stdint.h>

int main(void){
        unsigned int x = 42;
        void *y = &x;

        intptr_t z = y; /* warning: initialization makes integer from pointer without a cast [-Wint-conversion] */

        return 0;
}

当然，如果我明确地将y 转换为intptr_t，那么警告就会消失。但是，当intptr_t 的全部目的在于转换和操作void * 值时，为什么会出现隐式转换警告。

来自 C99 标准的 7.18.1.4 部分：

以下类型指定一个有符号整数类型，其属性是任何有效的 指向 void 的指针可以转换为这种类型，然后再转换回指向 void 的指针， 结果将等于原始指针：

intptr_t

我是在误解标准，还是在这种情况下 GCC 在其“integer from pointer”检查中过于迂腐？

Answer 1

总结！如有任何错误，请提前致歉——请给我留言。

在 C99 中：

• 任何指针都可以转换为整数类型。¹
• 您可能想要这样做，例如，if you are implementing your own operating system!
• 指针和整数之间的转换可能会出错，¹通常不是你想要的。
• 因此，当您将指针转换为整数而不进行强制转换时，编译器会发出警告。这并不过分迂腐，而是为了让您免于未定义的行为。
• intptr_t（和uintptr_t，以及自始至终）只是一个整数类型，²，因此它与任何其他指针到整数的转换具有相同的风险。因此，您会收到相同的警告。

• 然而，使用intptr_t，您至少知道指针的转换不会截断任何位。因此，如果您真的需要指针的整数值，那么这些就是要使用的类型——显式转换。

  • 规范^{1, #6} 这么说

    ... 结果是实现定义的。如果结果不能用整数类型表示， 行为未定义。

    使用intptr_t，结果可以用整数类型表示。因此，行为不是未定义，而仅仅是实现定义。这就是（据我所知）为什么这些类型可以安全地用于从指针接收值。

编辑

下面的参考 1 是第 6.3 节“转换”的一部分。规范说：³

几个运算符会自动将操作数值从一种类型转换为另一种类型。这 子条款指定了这种隐式转换所需的结果...

并参考第 6.5.4 节讨论显式强制转换。因此，参考 1 中的讨论确实涵盖了从任何指针类型到 intptr_t 的隐式转换。根据我的阅读，从void * 到intptr_t 的隐式转换是合法的，并且具有实现定义的结果。^{1, 4}

关于显式强制转换是否应该，gcc -pedantic 认为应该，而且必须有充分的理由！ :) 我个人同意明确的演员表更清楚。我也认为如果可能的话，代码应该在没有警告的情况下编译，所以如果它是我的代码，我会添加显式转换。

参考文献

¹C99 draft（因为我没有最终规范的副本），秒。 6.3.2.3 #5 和 #6)。

²Id.，秒。 7.18.1.4

³Id.，秒。 6.3

⁴Id.，秒。 3.4.1，将“实现定义的行为”定义为“每个实现都记录了如何做出选择的未指定行为”。这意味着转换是合法的，但在一个平台上的结果可能与在另一个平台上的不同。