在 C 中是否可以接受指向双指针的指针？答案

【问题标题】：Is casting a pointer to a double pointer acceptable within C?在 C 中是否可以接受指向双指针的指针？
【发布时间】：2018-04-16 22:43:39
【问题描述】：

我只是好奇将值 888 分配给 c 是否正确，如果不是，那么为什么。我没有发现任何说它不是的东西，当我查看 c 语言规范时，它看起来好像是正确的。

int** ppi;
int c = 6;
ppi = (int**)(&c);
*ppi = 888;

我在几个 IDE 和几个编译器中使用过它，但没有一个给我错误。不过有朋友说这段代码应该会报错。

我试图在不添加中间指针的情况下更改 c 的值。我知道以下方法会起作用，但我不确定上述方法是否也能起作用。

int** ppi;
int* pi;
int c = 6;
pi = &c;
ppi = &pi;
**ppi = 888;

【问题讨论】：

显然不正确。它可以在大多数机器上“工作”，因为它将 c 设置为 888。不过，您为什么要这样做有点神秘。
你不能使用非常好的编译器。我的警告我*ppi = 999 行，正如我所期望的那样。
您想要完成什么？为什么不能使用int *pi？
它会抛出类型转换不兼容的警告，而您应该知道即使它是可编译的，它也永远不可用。
铸造本身是完全可以接受的，只要您不违反任何对齐要求（否则，行为未定义）。但是你以后做的事情（即*ppi = 888）毫无意义。 *ppi 是 int *。在 C 中，不允许将整数值 888 分配给指针对象。类型不同。这也需要一个明确的演员表。但即使有演员表，它仍然没有任何意义。你为什么要把888分配给一个指针？

标签： c

【解决方案1】：

代码以 4 种不同的方式导致未定义的行为；正如其他一些答案似乎暗示的那样，这肯定不是“正确的”或“可接受的”。

首先，*ppi = 888; 尝试将 int 分配给 int * 类型的左值。这违反了赋值运算符的constraint 6.5.16.1/1，它列出了可以相互分配的类型；指向指针的整数不在列表中。

由于违反约束，编译器必须发出诊断信息并且可能拒绝编译程序。如果编译器确实生成了一个二进制文件，那么这超出了 C 标准的范围，即完全未定义。

某些编译器在其默认操作模式下会发出诊断信息，然后继续进行，就像您编写了 *ppi = (int *)888; 一样。这将我们带到下一组问题。

将888 转换为int * 的行为是实现定义的。它可能没有正确对齐（导致未定义的行为），并且可能是陷阱表示（也导致未定义的行为）。此外，即使这些条件通过，也不能保证 (int *)888 与您的代码所依赖的 (int)888 具有相同的大小或表示形式。

下一个主要问题是代码违反了strict aliasing rule。声明为int c; 的对象是使用左值*ppi 编写的，它是int * 类型的左值；并且int * 与int 不兼容。

还有一个问题是写入可能会越界。如果int 是 4 字节，int * 是 8 字节，则您尝试将 8 字节写入 4 字节分配中。

程序前面的另一个问题是，如果c 未正确对齐int *，ppi = (int**)(&c); 将导致未定义的行为，例如也许平台对int 有 4 字节对齐，对指针有 8 字节对齐。

【讨论】：

在你答案的最后一部分，&c 什么时候不能正确对齐 int*？ & 部分不是让它返回一个 int* 吗？如果这以任何方式显得粗鲁，我深表歉意。您的其余答案很有意义，并有助于解决问题。编辑：我刚刚意识到你的意思。如果 888 被转换为 int* 则 int 可能在内存中不匹配。
@KelbyDinkel int * 的值与 int 对齐，而不是与 int * 对齐。如果该指针值存储在变量中，则该变量必须与int * 对齐。有些来源在这里的语言很草率，但希望您能识别这里涉及的两个不同的对齐值
一个地址（即一个指针值）被“为 T 对齐”意味着它是 T 的基本对齐值的倍数；对于 int 可能是 4，对于指针可能是 8

【解决方案2】：

这是不可接受的。除非您有充分的理由知道有一个 int 存储在内存地址 888 中，否则这是无效代码，如果您取消引用指针两次（如果您不这样做，则会导致崩溃或未定义的行为）不打算这样做，使用int ** 没有什么意义。

【讨论】：

代码从不使用指针6；它在使用前被888 覆盖。所以到那里，没有问题。 888 可能也未映射，但它在我所知道的每个架构上都正确对齐。
@rici 啊，你是对的。重点仍然是内存地址888 几乎可以肯定不会包含 OP 所期望的（即使是）。

【解决方案3】：

ppi 包含一个指向内存位置的指针，该内存位置本身包含一个指向int 的指针。 int c=6; 为 int 创建存储并将值 6 放入该存储给：

ppi : [ some pointer ]
c   : [ 6 ]

线

ppi = (int**)(&c)

告诉编译器“不要介意&c是一个指向int的指针；假设它是一个指向int的指针；然后将它存储在ppi中。所以此时，ppi将包含c（不管是什么）。所以我们有

ppi : [ &c ]
c   : [ 6 ]

下一行

*ppi = 888;

告诉编译器：“将值888 存储在*ppi 指向的位置。”

所以ppi 指向包含6 的c，因此我们希望将c 的值修改为888。但是等等，c 是一个 int，所以取决于int 占用多少空间，它可能不足以存储一个指针。这是这里最大的问题。

【讨论】：

【解决方案4】：

int** ppi;
int c = 6;
ppi = (int**)(&c); // Cast from int* to int** may be lossy or trap due to alignment issues
*ppi = 888; // 888 is not an int* nor implicitly convertible. Whether casting
            //  is allowed, and what that means, depends on the implementation

关于编译给你一个错误：
虽然最后一个赋值强制编译器给出诊断信息，但任何一个单数就足够了。这是否称为错误，它包含多少细节，以及是否会破坏构建由实现决定。可能有一些选择。

【讨论】：