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C 语言的void*到底是什么？

article 2025/1/19 12:30:09

一、void* 的类型任意性

void* 是一种通用指针类型。它可以指向任意类型的数据。例如，它可以指向一个整数（int）、一个浮点数（float）、一个字符（char）或者一个结构体等。在C语言中，当你使用void*指针时，你不需要在编译时指定它将指向的数据类型。这使得void* 在一些需要通用指针的场景下非常有用，比如在内存分配函数malloc中返回的就是void*类型的指针。因为malloc函数不知道用户将要分配的内存用于存储哪种类型的数据，所以它返回一个void*指针，用户可以根据自己的需要将其转换为特定类型的指针。
例如：

void* ptr = malloc(10 * sizeof(int));
int* intPtr = (int*)ptr;  // 将void*指针转换为int*指针

在这个例子中，void*指针 ptr 可以指向分配的内存区域，然后通过类型转换将其转换为int*指针，用于存储整数数组。

二、编译器对 void* 的类型检查

编译时不做类型检查（针对void*本身）编译器在编译时不会对void*指针本身进行类型检查。因为 void* 表示“未知类型”的指针，编译器无法知道它实际指向的数据类型。所以，当你对void指针进行操作（如赋值等）时，编译器不会检查其指向的数据类型是否正确。例如，你可以将一个指向整数的指针赋值给void指针，也可以将一个指向字符的指针赋值给void*指针，编译器都不会报错。

int a = 10;
char b = 'k';
void* vp1 = &a;
void* vp2 = &b;

在这个例子中，vp1和vp2都是void*指针，分别指向了不同类型的变量a和b，编译器不会对这种赋值操作进行类型检查。

三、需要显式类型转换

当你想要使用 void* 指针访问其中的某个值时，通常需要先将其转换为特定类型的指针，然后通过转换后的指针来访问值。在转换时，你需要明确指定目标类型，编译器会对转换后的指针类型进行检查。例如，如果你想通过 void* 指针访问一个整数的值，你需要先将其转换为 int* 指针。
例如：

void* vp = malloc(sizeof(int));
*(int*)vp = 20;  // 先将void*转换为int*，然后通过int*指针赋值

在这个例子中，vp是一个void*指针，指向分配的内存。在给这块内存赋值之前，需要先将其转换为int*指针。如果转换的目标类型和实际存储的数据类型不匹配，可能会导致运行时错误。 比如，如果这块内存实际上存储的是一个浮点数，而你将其转换为int*指针并访问，可能会得到错误的结果或者引发程序异常。编译器在转换时会检查语法是否正确（如是否有合适的类型转换操作），但对于类型转换的正确性（即是否符合程序的实际逻辑）主要依赖于程序员的正确使用。

占用的字节

一、32位系统
在32位系统中，void* 指针通常占据4个字节。这是因为32位系统中的内存地址空间是2的32次方（即4GB），用4个字节（32位）就可以表示一个内存地址。例如，在一个32位的Windows系统或者32位的Linux系统上，无论是void指针，还是其他类型的指针（如int、char*等），它们都占据4个字节。这4个字节存储的是一个内存地址，这个地址可以指向进程地址空间内的任意位置。

二、64位系统
在64位系统中，void* 指针通常占据8个字节。64位系统有更大的内存地址空间，理论上可以达到2的64次方字节。因此，需要用8个字节（64位）来表示一个完整的内存地址。在64位系统上，无论是 void* 指针，还是其他类型的指针，它们的大小都是8个字节。这使得64位系统能够访问更大的内存空间，支持更大的数据处理和更复杂的程序运行。