指针变量的数据类型是什么？

Question

我参考了以下链接，

Link1 Link 2

在上面的链接 1 中，答案中提到了“Pointers are of pointer type”。

我只需要知道指针是不是数据类型。

没有人用一个词回答过这个问题。是不是数据类型？

这是我提到的第二个链接

指针只是一个保存地址的变量，因此人们可能会认为指针是一种数据类型，但它没有被定义为一种数据类型（根据“C 编程语言”。Kernighan & Ritchie）。

Answer 1

是的，指针是一种数据类型。其中最纯粹的形式（这里主要讲C）是void *。 void * 可用于传递内存地址（这就是指针），但不能取消引用。取消引用指针是为了获取指针指向的内存位置中包含的数据，这意味着您知道从内存中读取的数据类型。类型决定了将读取多少内存，因为void 是“nothing”。 void * 可以设置为指向可以包含任何类型的任何内存块，因此您可以将void * 强制转换为任何其他指针类型（例如int *），然后取消引用它。

我们拥有的每种类型都用于存储特定的数据（值），我们使用char 存储单个字符，int 存储整数，double 存储双精度小数和很快。除了指针之外，这些类型都不用于在内存中存储位置。因此，就像其他类型一样，指针用于存储特定的数据。所有指针之母是void *。

遗憾的是，这个void * 相当受限制：你不能取消引用它，你不能将它用于指针算术（无论如何都不是根据标准）。因此，C 为您提供了一系列派生指针类型，让生活更轻松：char *、int *、double * 等等。
它们实际上是简写形式：(char *) void * my_ptr;

更多尝试尽可能清楚地说明我的观点：

指针有自己的大小，与它们所指向的类型无关：

char a_character = 'a';  //type: a char
char *a_char_ptr = &a_character; //memory address, in this case, the one holding a_charachter

通过查看这两个变量的大小可能最能看出区别：

printf("%zu <> %zu\n", sizeof a_character, sizeof a_char_ptr);

上面的代码会给你类似 "1 8" 或 "1 4" 的东西，这取决于你使用的系统。数字表示大小，以字节为单位。

指针也有自己的printf 格式说明符：%p：

printf("%c is the value stored at %p\n", *a_char_ptr, (void *) a_char_ptr);

要打印实际内存地址（指针的实际值），您需要将指针转换为通用void * 类型。 void 指针是一种通用指针。它是指针，它对它指向的数据不做任何假设。这就是malloc、calloc 和realloc 返回的通用指针，可以设置为指向任何其他类型。那么char * 是什么？它是一种通用指针类型，设置为指向 1 字节大小的内存块 (sizeof(char))。从某种意义上说，类型化指针是派生类型，但可以这样想：char * 是 (char *) void *my_ptr; 的缩写

但实际上，什么是类型？它的要点是，类型是确定如何解释内存中数据的方法。 char 类型的变量代表一个字符。 int 类型的变量代表一个整数。同样适用于指针：char *x 不是char 类型，而是char * 类型（指向字符的指针）。这意味着char *x 本身就是内存中的一个位置，我们可以使用它来读取一个或多个char 值。

我可以咆哮一会儿，但是 TL;TR:

是的，指针是一种数据类型（void * 的最纯粹形式）。纯形式是完全不可用的（因为你不能取消引用它）。不必每次决定使用指针时都强制转换，C 提供了派生指针类型的便利（如char *、int * 等）。但实际上，它们是指针，因此本身就是一种数据类型。

Answer 2

你问了两个不同的问题。

你的标题问“指针变量的数据类型是什么？”。答案很简单：指针变量属于某种指针类型。例如，给定：

int *ptr;

ptr为指针对象，其类型为int*，为指针类型。

您的问题主体询问“指针是否是数据类型”。根据“数据类型”这一短语的任何合理定义，指针类型就是数据类型。

C 标准从未定义短语“数据类型”，但它确实使用它（非正式地）在几个地方。碰巧在标准中“数据类型”这个短语的使用都没有指代指针类型，但这并不能告诉我们任何事情。

标准规定所有类型要么是函数类型，要么是对象类型。对象类型进一步分为若干类别：整数类型、数组类型、结构类型、联合类型、指针类型等。指针类型可以是指向对象类型的指针，也可以是指向函数类型的指针。 （它可以是指向 incomplete 对象类型的指针；在 2011 标准中，不完整类型被归类为对象类型。）

您问题中的另一个歧义是您使用了“指针”一词。 “指针”一词本身通常指的是指针类型的对象，但它也可以指代指针类型的值（例如，标准说@ 987654325@ 返回一个指针）。最好将“指针”用作形容词而不是用作名词，这样您就可以：

• 指针类型；
• 指针对象（指针类型的对象）；
• 指针表达式（产生指针类型结果的表达式）；或
• 指针值（指针类型的值，由指针表达式产生）。

指针类型是对象类型。指针对象是一个对象；标准将对象定义为“执行环境中的数据存储区域，其内容可以表示值”。所以指针对象是一个数据存储区域。

在您的Link 2 之后，互联网上的某个随机人写道：“指针只是一个保存地址的变量，因此有人可能会说指针是一种数据类型，但它没有被定义为数据类型（根据“C 编程语言”。Kernighan & Ritchie)”。我不知道 K&R 是否定义了术语“数据类型”；由于此人没有提供具体的引文，因此如果不搜索这本书就很难判断。但定义语言的是标准，而不是 K&R。

我很好奇：为什么您会认为指针类型不会被视为数据类型？

Answer 3

例如，在 C 标准中没有术语数据类型的正式定义。有对象类型和函数类型。同时，指针是由对象和函数类型构造的派生类型。

因此，一般情况下，指针是数据类型，即它们是从对象和函数类型构造的数据类型。

C 标准中也有术语对象的定义

3.15
1 object
region of data storage in the execution environment, the contents of which can represent
values

因此标准中存在一些矛盾。一方面，指针是对象，因为它们占用内存并且内存代表它们的值。所以我们可以说指针是对象类型。另一方面，指针被认为是对象类型的派生类型。

在我看来，如果在标准中明确写出指针是派生对象类型或派生函数类型会更好。

无论如何你都可以勇敢地说指针是数据类型！:)

Answer 4

是的，指针是一种数据类型，并且是一个指针变量存储指针数据类型。

Answer 5

指针是一种数据类型。所以我们可以创建指针变量来保存内存位置的地址。

Answer 6

指针类型是数据类型；它们存储指针值。

没有一种单一的指针类型；指向int 的指针与指向char 的指针的类型不同，后者与指向double 的指针不同，后者与指向int 的10 元素数组的指针不同，这与指向 int 等 11 元素数组的指针是不同的类型。

不同的指针类型可能有不同的大小和表示；唯一保证具有相同大小和表示的指针类型是void * 和char *。

Answer 7

您的问题可能是指“指针的数据类型”，而不是指向数据的数据类型，这是人们首先会理解的。

基于此假设，那么请查看类型uintptr_t 或void*。

引用Drew Dorman 的回答：“uintptr_t 是一种无符号整数类型，能够存储指针。这通常意味着它与指针大小相同”

当然，它的大小取决于平台：32 位或 64 位。所以不要跨不同大小的平台传输这个变量。

请注意，要分配它，您必须从“特定”指针类型转换为“通用”类型：

int var = 1;
int* addrOfVar = &var; // pointer to variable
uintptr_t pVar = (uintptr_t)&var;
uintptr_t pVar2 = reinterpret_cast<uintptr_t>(&var); // alternative cast