将内存地址复制到内存块

Question

我已经很长时间没有使用 C 编程了，最近决定重新使用它。我发布这个问题是因为我无法完全理解 memcpy 函数。我希望能够将内存地址复制到一块内存中。例如：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

struct Person {
    char name[255];
    char last_name[255];
    short age;
};

int main(void) {
    struct Person* person = calloc(1, sizeof(struct Person));

    strcpy(person->name, "John");
    strcpy(person->last_name, "Travolta");
    person->age = 66;

    void* buffer = calloc(1, sizeof(struct Person*));

    // This won't copy the address of `person` into buffer.
    // I don't understand why.
    memcpy(buffer, &person, sizeof(struct Person*));

    // If I want to allocate and copy the contents where `person`
    // is pointing to that works absolutely fine:
    //
    //     void* buffer = calloc(1, sizeof(struct Person));
    //     memcpy(buffer, person, sizeof(struct Person));
    //
    // But that's not what I want. I don't want a copy of the data.
    // I want a copy of `person`, NOT a copy of the data where `person`
    // is pointing to.

    struct Person* ptr = (struct Person*) buffer;

    printf("person address: %p\tptr address: %p.\n", person, ptr);

    return 0;
}

我已将其编译为：gcc -Wall test-ptr.c -o test-ptr。当我运行它时，我期待printf 给我完全相同的地址。然而，这就是我得到的：

person address: 0x800a40000 ptr address: 0x800644008.

现在是上述问题的一些背景知识。为什么要将内存地址复制到内存块中？仅出于学习目的，我完全从头开始实现动态数组数据结构。它的界面是：

struct DynamicArray new_dynamic_array(size_t element_size);
void* da_get_nth(struct DynamicArray* da, size_t i);
void da_append(struct DynamicArray* da, void* element);
void da_insert(struct DynamicArray* da, void* element, size_t i);
void* da_delete(struct DynamicArray* da, size_t i);

如果我请求一个内存块（使用calloc 或malloc）然后用我想将这些内存块的地址存储在动态数组中的数据填充它，而不是使动态数组持有此类数据的副本。

总结一下：我定义的动态数组操作是使用memcpy 实现的，目前没有达到预期的效果（虽然复制数据按预期工作）。我希望能够有效地在我的动态数组 any 中保存任意数据类型（数据的副本或内存地址的副本，这当然取决于动态数组操作的方式调用：如果我传递一个指针，数据被复制，但如果我传递一个指针的地址，它的内存地址应该被复制）。

我找到了以下答案：Store pointer address in malloced memory 这似乎是这个问题的答案。但是我并不完全理解它，这也意味着我的动态数组实现需要区分何时使用memcpy 或何时直接赋值。这个问题可以用memcpy以外的其他函数来解决吗？还是我完全错过或不理解的其他东西？我在示例中的推理有什么问题？

抱歉帖子太长，提前致谢！

Answer 1

printf("person address: %p\tptr address: %p.\n", person, ptr);

这里，ptr 与 buffer 是同一个指针。它是指向指针的指针，而不是存储在buffer 中的指针。

它来自这个声明：

struct Person* ptr = (struct Person*) buffer;

很明显ptr 和buffer 是同一个指针，只是类型不同。

你想要的是：

// The cast is not required in C, but I'm keeping it
struct Person **pptr = (struct Person **) buffer;

现在pptr 是一个指向Person 的指针，这正是我们想要的。

我们可以评估*pptr：

 printf("person address: %p\tpptr address: %p.\n", (void *) person, (void *) *pptr);

请注意，严格的 ISO C 一致性需要强制转换； %p 转换说明符需要 void * 类型的参数，而不仅仅是任何指针。

如果我们只使用pptr，我们不需要memcpy；我们可以使用以下方式存储值：

*pptr = person;  // instead of memcpy(&pptr, &person, sizeof pptr);