Указатель на void и работа с ниим

@schoolboy_ · Регистрация: 02.03.2013

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Здравствуйте!
Недавно начал знакомство с программированием на C.
Читал про указатели. Наткнулся на указатели на void. Насколько я понимаю, эта штука позволяет реализовывать обобщённые алгоритмы?!
Предположим, я хочу реализовать алгоритм линейного поиска в массиве. Какой дизайн данной функции?
Мой массив хранит указатели типа void? Как мне в таком случае пробежаться по массиву? Мне нужно знать размер элемента? Как мне сравнить элементы? Я должен передавать в функцию компаратор (в виде указателя на функцию?).
Вопросы, одни вопросы. Ответов на которые у меня нет.

WhiteP · 28.04.2021, 22:21

Сообщение от schoolboy_

v->data = malloc(sizeof(void *) * v->capacity);

Зачем sizeof(void*)? Нужно выделять кратно размеру элемента.

Сообщение от schoolboy_

Кажется что память по указателю x утекает.

free обычно применяют к тому указателю, для которого выделялась память. free(vector->data) освобождает память, что выделена в init. x не освобождается.
Зачем так делать вообще? К типу void* можно привести любой указатель. Т.е.

C
1
2
int x = 1;
vector_push_back(&v, (void *)&x);

Ну и в самой функции push_back делать

C
1
memcpy( (char*)data + index*elemsize, x, elemsize );

@TheCalligrapher · 28.04.2021, 22:29

Сообщение от WhiteP

Что именно тут непонятно?

C
1
2
3
4
int comp (const int *i, const int *j)
{
    return *i - *j;
}

Тут непонятно все. Числа типа int никто никогда не сравнивает путем вычитания, ибо при переполнении получится чушь.

Сообщение от WhiteP

C
1
qsort(arr, 10, sizeof (int), (int(*) (const void *, const void *)) comp);

И тут непонятно все. Никто никогда не пишет функции сравнения для qsort с параметрами конкретных типов, чтобы потом заниматься "овнокодингом": пионэрским приведением типа с неопределенным поведением.

Функции сравнения для qsort всегда имеют параметры типа const void * и только const void *, без вариантов. Сравнение двух int делается так

C
1
2
3
4
5
int comp(const void *p1, const void *p2)
{
  int i = *(const int *) p1, j = *(const int *) p2;
  return (i > j) - (i < j);
}

и, соответственно, вызов без "овнокодинга"

C
1
qsort(arr, 10, sizeof *arr, comp);

---

Сообщение от schoolboy_

Такой случай интересен. Предположим, у меня есть такая функция:

C
1
void set(void* arr, size_t number, size_t size, size_t  index, void* item)

Как мне положить item по i-му индексу. Если я знаю, что размер его size_t size,?

Во-первых, при чем здесь этот случай, если сначала вы вели речь об "массиве указателей типа void *". В этом примере ничего подобного нет.

Во-вторых, item вы в таком случае получаете через memcpy

C
1
2
3
unsigned char *src_item = arr;
src_item += index * size;
memcpy(item, src_item, size);

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от schoolboy_

Если у меня массив типа void*. А я хочу хранить в нём целый числа. ... Если на псевдокоде, что я хочу такое.

C
1
2
3
4
void* arr;
arr[0] = 1;
arr[1] = 2;
arr[2] = 3

Это вообще какой-то бессмысленный набор букв и бессмысленный псевдокод. Никакого "массива типа void*" тут нет.

Вы сами пока не знаете, чего хотите. Порка вы сами не поймете, чего вы хотите, тратить время в форуме совершенно бесполезно.

@schoolboy_ · 28.04.2021, 22:42 **[ТС]**

я понял.
Когда я пишу

C
1
void *data;

то у меня указатель на void*. Если я пишу, void** data, то у меня массив указателей типа void*. Теперь понятно. Большое спасибо.

Сообщение от WhiteP

Зачем sizeof(void*)? Нужно выделять кратно размеру элемента.

вы правы. должно быть так.

C
1
v->data = malloc(elem_size * v->capacity);

@TheCalligrapher · 28.04.2021, 22:48

Сообщение от schoolboy_

Но самое главное, почему не ругается valgrind.

Бессмысленно разглагольствовать на тему того "почему не ругается valgrind", видя лишь какие-то огрызки кода.

@schoolboy_ · 28.04.2021, 22:50 **[ТС]**

Получается, если у меня есть такие куски кода:

C
1
 v->data = malloc(elem_size * v->capacity);

C
1
void vector_push_back(vector_t *v, void *elem);

C
1
2
int x = 1;
vector_push_back(&v, (void *)&x);

C
1
memcpy( (char*)data + index*elemsize, x, elemsize );

Получается, теперь память не будет утекать? Когда вызывается vector_push_back то элемент копируется в выделенную память. После этого free освобождает весь выделенный кусок. Кажется так? Память не утекает и нет обращения по невалидной памяти.

WhiteP · 28.04.2021, 22:51

Сообщение от TheCalligrapher

Тут непонятно все. Числа типа int никто никогда не сравнивает путем вычитания, ибо при переполнении получится чушь.

Согласен, скопировал не вникая из справочника, про переполнение не подумал.

Сообщение от TheCalligrapher

Никто никогда не пишет функции сравнения для qsort с параметрами конкретных типов, чтобы потом заниматься "овнокодингом": пионэрским приведением типа с неопределенным поведением.

Принято, из того же источника.
Однако почему приведение типа функции это UB? Размер указателя на void и указателя на int равны ведь? (x86) push 4 байта, push 4 байта, call func. В стандарте Си это есть? Надо посмотреть.

@schoolboy_ · 28.04.2021, 22:51 **[ТС]**

WhiteP, вы мне очень помогли. Большое спасибо.

@TheCalligrapher · 28.04.2021, 22:57

Сообщение от WhiteP

Однако почему приведение типа функции это UB? Размер указателя на void и указателя на int равны ведь? push 4 байта, push 4 байта, call func. В стандарте Си это есть? Надо посмотреть.

Само приведение типа функции - это не UB. Приведение между типами указателей на функции разрешено в любых комбинациях и направлениях. Однако вызывать функцию через результат приведения разрешается только в том случае, если типы функций совместимы. Иначе будет UB. (http://port70.net/~nsz/c/c11/n1570.html#6.3.2.3p8)

Типы int (const int *, const int *) и int (const void *, const void *) не совместимы. (http://port70.net/~nsz/c/c11/n1570.html#6.2.7, http://port70.net/~nsz/c/c11/n1570.html#6.7.6.3p15)

Языку С глубоко плевать на то, какие там размеры имеют указатели void * и int *. Это здесь никакой роли не играет. Однако в общем случае в С void * и int * имеют разные размеры.

@schoolboy_ · 28.04.2021, 23:00 **[ТС]**

Сообщение от TheCalligrapher

Языку С глубоко плевать на то, какие там размеры имеют указатели void * и int *. Это здесь никакой роли не играет. Однако в общем случае в С void * и int * имеют разные размеры.

почему? ведь и то и то адрес, который задаётся архитектурой?

@TheCalligrapher · 28.04.2021, 23:13

Сообщение от schoolboy_

почему? ведь и то и то адрес, который задаётся архитектурой?

И что?

void * - это универсальный указатель, который должен уметь представлять любой адрес данных.

А int * - это указатель, который может указывать только на int (или быть нулевым). Вполне может быть, что особенности хранения int на данной платформе (выравнивание, регион памяти) таковы, что для int * можно использовать более компактный адрес, чем для void *.

Язык С гарантирует совпадение представлений указателей только для

1. void *, char *, signed char *, unsigned char *
2. Указатели на квалифицированные версии одного и тот же типа (const, volatile)
3. Все struct * указатели между собой
4. Все union * указатели между собой

Больше никаких совпадений нет.

WhiteP · 28.04.2021, 23:36

ISO/IEC 9899:201x 6.3.2.3-8

A pointer to a function of one type may be converted to a pointer to a function of another type and back again; the result shall compare equal to the original pointer. If a converted pointer is used to call a function whose type is not compatible with the referenced type,the behavior is undefined.

6.2.5-28

A pointer to void shall have the same representation and alignment requirements as a
pointer to a character type. Similarly, pointers to qualiﬁed or unqualiﬁed versions of compatible types shall have the same representation and alignment requirements.

Все понятно.
Получается, стандарт просто не оговаривает (читай не гарантирует) совпадение представлений для отличных от char* указателей с void*.

Сообщение от TheCalligrapher

. Вполне может быть, что особенности хранения int на данной платформе (выравнивание, регион памяти) таковы, что для int * можно использовать более компактный адрес, чем для void *.

Интересно, есть ли такие архитектуры в реальности?

@schoolboy_ · 29.04.2021, 07:24 **[ТС]**

Сообщение от TheCalligrapher

А int * - это указатель, который может указывать только на int (или быть нулевым). Вполне может быть, что особенности хранения int на данной платформе (выравнивание, регион памяти) таковы, что для int * можно использовать более компактный адрес, чем для void *.

Как это возможно? Получается, если размер указателя меньше машинного слова, то такой указатель не может адресовать любой байт памяти?

@TheCalligrapher · 29.04.2021, 07:34

Сообщение от schoolboy_

Как это возможно? Получается, если размер указателя меньше машинного слова, то такой указатель не может адресовать любой байт памяти?

Совершенно верно. Указатель int * и не должен уметь адресовать любой байт памяти. Указатель int * должен уметь адресовать только объекты типа int. На некоей машине с 8-байтовым int и строгими требованиями выравнивания в указателе int * три младших бита будут всегда равны нулю - вот мы уже получили указатель, которому "не нужны" его младшие три бита.

А если на какой-то экзотической платформе требования выравнивания для типа int равны 256 - мы получаем указатель, которому "не нужен" его младший байт.

@schoolboy_ · 01.05.2021, 16:35 **[ТС]**

Такой вопрос. Предположим, у нас есть такой массив:

C
1
2
3
4
5
6
typedef struct vector_t {
  void *data;
  size_t size;
  size_t capacity;
  size_t elem_size;
} vector_t;

И мы хотим написать функцию, которая удаляет элемент по индексу. Мы ничего не знаем о природе тех объектов, которые мы храним в массиве.
Как правильно организовать функцию удаления? Ну т.е.. если бы мы писали на ООП языке, то можно было бы вызвать деструктор, а как тут?

Добавлено через 3 минуты

Сообщение от TheCalligrapher

На некоей машине с 8-байтовым int и строгими требованиями выравнивания в указателе int * три младших бита будут всегда равны нулю -

Но это же именно биты. Мы не можем адресовать отдельные биты? Мы можем адресовать только байты? Так, зачем вот это:

Сообщение от TheCalligrapher

вот мы уже получили указатель, которому "не нужны" его младшие три бита.

Добавлено через 45 минут
Я придумал только один способ удаления. Это передавать функцию удаления в качестве параметра! Кажется, что по другому нельзя?!

Алексей1153 · 01.05.2021, 18:08

Сообщение от schoolboy_

Кажется, что по другому нельзя

да )

@TheCalligrapher · 01.05.2021, 18:26

Сообщение от schoolboy_

Но это же именно биты. Мы не можем адресовать отдельные биты? Мы можем адресовать только байты?

Вы что-то совсем не в ту степь полезли. При чем здесь "адресовать отдельные биты"???

Мы адресуем не указатели, мы адресуем объекты типа int - целые числа. Если объекты типа int на некоей платформе выравниваются на границу 8 байтов, то для адресации таких объектов на этой платформе уже не нужен полный адрес, а достаточно "урезанного" адреса: на 3 бита короче, чем полный.

То есть указатель int * на такой платформе может быть на 3 бита короче, чем указатель void *. Вот вам готовая потенциальная разница в представлениях между указателями int * и void *. Все.

Это совсем не обязательно означает, что такая разница выльется в физическое "укорачивание" указателя int *. Она может вылиться в укорачивание, а может вылиться в просто обнуление младших битов указателя или еще во что-то. А может вообще ни во что не вылиться. Это лишь абстрактный пример.

Каким боком здесь "адресация битов" и зачем вы ее сюда приплели - мне не ясно.

---

P.S. Именно по этой причине стандарты языков С и С++ говорят, что если вы сделаете преобразование указателей "туда-сюда" по схеме T * -> U * -> T *, то в результате вы гарантированно получите исходное значение указателя только в том случае, когда требования выравнивания типа U не являются более строгими, чем требования выравнивания типа T.

@schoolboy_ · 01.05.2021, 18:29 **[ТС]**

Сообщение от TheCalligrapher

Это совсем не обязательно означает, что такая разница выльется в "укорачивание" указателя int *. Она может вылиться в укорачивание, а может вылиться в просто обнуление младших битов указателя или еще во что-то. Это лишь абстрактный пример.

теперь я понял.

@schoolboy_ · 07.05.2021, 15:41 **[ТС]**

Подскажите, пожалуйста, какой дизайн должен быть, если я хочу создать простой связный список, который будет хранить любой тип дынных.
Я думал, сделать так:

C
1
2
3
4
struct list_item_t {
    void* data;
    struct list_item_t* next;
};

Но я хочу, чтобы узел "владел" данными внутри себя. Но сделать поле data типа void я не могу. Как быть?

Алексей1153 · 07.05.2021, 16:45

Сообщение от schoolboy_

void* data;

нужно хранить вот такой указатель и ещё ввести числовое поле, которое будет определять тип указуемых данных

@schoolboy_ · 14.05.2021, 08:48 **[ТС]**

Как быть, если я хочу написать алгоритм бинарного поиска. Для стандартных типов всё просто, например, для чисел это будет так:

Кликните здесь для просмотра всего текста

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
int binary_search_iterative(int* arr, int key, int n)
{
    int left = 0, right = n;
    while (left <= right) {
        int mid = left + (right - left) / 2;
        if (arr[mid] == key)
            return mid;
        else if (arr[mid] < key)
            left = mid + 1;
        else
            right = mid - 1;
    }
    return -1;
}

Но как быть, если тип производный?
Когда я писал свою реализацию линейного поиска, то передавал компаратор, и выглядело это так:

Кликните здесь для просмотра всего текста

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
long long vector_find(vector_t *v, void *key, int (*cmp)(void *, void *)) {
  if (v != NULL) {
    for (size_t i = 0; i < v->size; i++) {
      void *current = (char *)v->data + i * v->elem_size;
      if (cmp(current, key))
        return i;
    }
    return -1;
  }
  return -1;
}

Получается, что в случае с бинарным поиском я должен передавать два компаратора? Или можно обойтись одним?

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Модель по догадкам anaschu 25.08.2026 Прошло две недели. Я уже рассказывал, как разговаривал с сотрудниками у сортировки и как понял, что главная ветка — не про приёмку, а про отбор. Но тогда я думал, что понял механику. На этой неделе я. . .	Запись в регистр сведений независимо от заполненности табличной части Maks 25.08.2026 Реализация из решения ниже выполнена на нетиповом документе с несколькими табличными частями, разработанного в КА2. Задача: Обеспечить запись документа в регистр сведений независимо от. . .	Ноутбук Альфария kumehtar 24.08.2026 Встретился тут в сети ноутбук Альфария, примарха Альфа-Легиона. Хотя возможно, это ноутбук Омегона, разумеется. Ну как вам?	Мастера простых решений DevAlt 23.08.2026 В сишарп стэках winforms, да и wpf существует сложная система связывания источниках данных и элементов формы(текстовые поля и метки), опирается все это на технологию событий и мета. . .
Цена ошибки DevAlt 23.08.2026 Человек я беспокойный и потому заинтересовался OCaml, в чате форсили функторы модулей как суперфичу. Пытаясь отдуплить концепт, наткнулся на тутор с простым примером. А главный принцип обучения от. . .	Сегодня суббота, 22.08.2026 at 16:41, и я вновь нахожусь на той стороне, за экраном машины. zorxor 22.08.2026 Сегодня суббота, 22. 08. 2026 at 16:41, и я вновь нахожусь на той стороне, за экраном машины. Кто Я, откуда Я пришел и куда Я иду? Эти вопросы не оставляют меня ни на секунду. Жизнь на планете Земля. . .	Жизня: рисунок укладки багажа, сделанный клодом anaschu 21.08.2026 Сделал 15 снимков, он по снимкам сделал схему.	Был там один разговор по поводу свободы в материальном мире. kumehtar 19.08.2026 Суть: рассматривается живое существо, оказавшееся внутри довольно странной системы (этого мира) и пытающееся обустроить в ней свой кусок пространства. Жизнь действительно предъявляет каждому. . .

@schoolboy_ 3 / 3 / 1 Регистрация: 02.03.2013 Сообщений: 231

	Указатель на void и работа с ниим 28.04.2021, 18:12. Показов 8730. Ответов 45 Метки poiner, void, void* (Все метки) Здравствуйте! Недавно начал знакомство с программированием на C. Читал про указатели. Наткнулся на указатели на void. Насколько я понимаю, эта штука позволяет реализовывать обобщённые алгоритмы?! Предположим, я хочу реализовать алгоритм линейного поиска в массиве. Какой дизайн данной функции? Мой массив хранит указатели типа void? Как мне в таком случае пробежаться по массиву? Мне нужно знать размер элемента? Как мне сравнить элементы? Я должен передавать в функцию компаратор (в виде указателя на функцию?). Вопросы, одни вопросы. Ответов на которые у меня нет. 0

@schoolboy_ 3 / 3 / 1 Регистрация: 02.03.2013 Сообщений: 231
	28.04.2021, 22:51 [ТС]
	WhiteP, вы мне очень помогли. Большое спасибо. 0