需要帮助理解C中的类型转换const void指针

Question

我很难理解C中bsearch函数实现中的第一行代码。我理解搜索算法本身，我也试过使用这个函数来很好地掌握它，但我仍然不知道是什么

const char *base = (const char *) base0;

确实如此，为什么它被允许，为什么它必须是char，而不能是其他类型。当我使用相同的函数，但将类型转换为(const int*) base0;，然后使用C Tutor来了解发生了什么时，我注意到变量p变成了无效内存的指针，但我不知道为什么会发生这种情况，也不知道为什么这个函数同时适用于字符串和整数。

Answer 1

在函数中，您需要在传递的数组中找到每个元素。但是，数组的类型未知。您只知道数组中每个元素的大小以及通过参数base0传递的数组的起始地址。类型为const void *。。

要访问数组中的一个元素，您需要使用指针算术。但类型void是不完整类型。它的大小未知/因此，在具有指针算术的表达式中，不能使用(const(void*`类型的指针。

因此，本声明

const char *base = (const char *) base0;

介绍了const-char*类型的指针基，您可以使用它来访问数组的元素，如以下语句中所示

p = base + (lim >> 1) * size;

或者示例base + size将指向阵列的第二个元素。

这是一个示范节目。

#include <stdio.h>
void f( const void *base, size_t nmemb, size_t size )
{
for ( size_t i = 0; i < nmemb; i++ )
{
const char *p = ( const char * )base;
printf( "The address of the %zu-th element is %pn", 
i, ( const void *)( p + i * size ) );
}
}
int main(void) 
{
int a[] = { 1, 2, 3 };
const size_t N = sizeof( a ) / sizeof( *a );

for ( size_t i = 0; i < N; i++ )
{
printf( "The address of the %zu-th element is %pn", 
i, ( const void *)( a + i ) );
}

putchar( 'n' );

f( a, N, sizeof( int ) );

return 0;
}

程序输出可能看起来像

The address of the 0-th element is 0x7ffc45c6d4dc
The address of the 1-th element is 0x7ffc45c6d4e0
The address of the 2-th element is 0x7ffc45c6d4e4
The address of the 0-th element is 0x7ffc45c6d4dc
The address of the 1-th element is 0x7ffc45c6d4e0
The address of the 2-th element is 0x7ffc45c6d4e4

在main中，您可以使用表达式( a + i )使用指针算术，因为在该表达式中，数组指示符隐式转换为类型int *，而类型int是一个完整的类型(其大小已知(。

但是，在函数f中，您不能使用表达式( base + i )，因为指针的类型为const void *，而类型void不是完整的类型(其大小未知(。

因此，将指针强制转换为类型const char *，我们可以对该指针使用指针算术，但在这种情况下，我们需要使用表达式( p + i * size )来访问传递数组的元素。