我应该在 Visual Studio 中强制转换 void** return

Question

我用 Visual Studio 9.0 (2008) 编译了一些代码。

行为符合预期，但是当我分配一些手工制作的二维数组时 函数，Visual-Studio 会生成一些 C4133 警告：

void ** alloc_2d(int w, int h, size_t type_size);
void free_d2(void ** mem);

int main (void)
{        
    float ** data;

    /* Here is generated a C4133 warning:
       "incompatible type from void ** to float **" */
    data = alloc_2d(100, 100, sizeof **data);

    /* do things with data */

    /* free data */
    free_2d(data);

    return 0;
}

我明白为什么会产生这个警告，但我想知道我应该怎么做才能让它安静。

我该怎么办？

• 接受警告？
• 禁用警告（我认为很危险）？
• 禁用围绕alloc_2d 调用的警告（使用一些特定于 视觉工作室）？
• 强制转换函数返回（但 [Do I cast the result of malloc?）

第二个问题：

• 较新的/其他编译器是否知道这种类型的转换？

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void** 后面隐藏着两个数组：一个大用于存储我需要连续的所有数据，另一个用于浏览不同的行。

实现看起来像（我删除了错误检查）

void **alloc_2D_array(int w, int h, size_t size)
{
    void ** mem = malloc(w * sizeof *mem);
    *mem = malloc(w*h*size);
    for (i = 1; i < w; ++i)
    {
        mem[i] = (void*)((char*)mem[0] + i*w*size);
    }
    return mem;
}

Answer 1

根据签名，我假设您的函数大致是这样实现的（加上错误检查，为了简洁，我在这里省略了）：

void **alloc_2d(int w, int h, size_t type_size)
{
    void **pointers = malloc(h * sizeof *pointers);
    for (size_t i = 0; i < h; ++i)
    {
        pointers[i] = malloc(w * type_size);
    }
    return pointers;
}

对此的一些评论：

• 这个函数的结果是不是一个二维数组，而是一个指向数组的指针数组。它的使用有点类似于真正的二维数组，但会带来一些开销。真正的二维数组将是一个大小为w * h * type_size 的连续块。
• 此代码实际上是不安全的，当您将其返回的void ** 转换为float ** 时，它可能会调用未定义的行为。这是因为无法保证指向不同类型的指针具有相同的表示形式——它们甚至可以具有不同的大小。另见Are there any platforms where pointers to different types have different sizes?。通过将void ** 转换为float **，您可以将void * 的数组视为 和float * 的数组。虽然在典型的现代 PC 平台上可能还不错，但这可能会完全出错。

也就是说，您可以通过简单地让函数返回 void * 而不是 void ** 来避免强制转换，但这只会隐藏问题：void * 是 通用指针类型并且编译器将允许隐式转换为任何其他指针类型，但您仍然会使用错误的指针类型访问您的 void * 数组。

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我建议改为分配一个平面数组并手动计算偏移量，如下所示：

size_t rows = 100;
size_t cols = 100;
float *data = malloc(cols * rows * sizeof *data);

data[cols*5 + 3] = 1.41;
// ...

free(data);

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作为替代方案，您可以使用可变长度数组（在 C99 中是强制性的，可选但在 C11 中几乎总是支持 - Microsoft 可能不支持 ....）来动态分配一个真实的二维数组：

size_t rows = 100;
size_t cols = 100;
float (*data)[cols] = malloc(rows * sizeof *data);

data[5][3] = 1.41;
// ...
free(data);

Answer 2

C 中的通用指针类型是void*。这确实 not 意味着void** 也是通用指针类型，该规则不适用于递归。

相反，从void** 到float** 的转换或相反的转换是无效的指针转换。它们不是兼容的类型 - 编译器必须发出诊断消息。忽略警告可能会导致数据未对齐或严格的别名问题 - 在任何一种情况下都会出现错误。

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我该怎么办？

修复代码，使其不包含禁止的指针转换。

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较新的/其他编译器是否知道这种类型的转换？

自 C 首次标准化以来，这一特定规则没有改变。

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至于你应该如何修复你的代码......你不应该。您应该从头开始重写它，以便它分配 arrays 而不是“基于指针的查找表”。没有明显的理由可以让您从这样的查找表中受益，但有很多理由可以避免使用它。

此外，如果您使用指向 VLA 的指针，您的代码将更具可读性。

有关如何正确执行此操作的示例，请参阅Correctly allocating multi-dimensional arrays（答案底部的代码示例）。