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社区首页 >问答首页 >不同平台上的指针地址跨度

不同平台上的指针地址跨度
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Stack Overflow用户
提问于 2013-03-05 16:03:15
回答 6查看 376关注 0票数 0

在C中编写代码时,常见的情况是编写返回指针的函数。如果在运行时编写的函数中发生了某些错误,则可以返回NULL以指示错误。NULL只是特殊的内存地址0x0,它从来不用于任何东西,只用于表示特殊情况的出现。

我的问题是,还有什么其他特殊的内存地址永远不会用于用户应用程序数据?

我之所以想知道这一点,是因为它可以有效地用于错误处理。考虑到这一点:

代码语言:javascript
代码运行次数:0
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AI代码解释
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#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

#define ERROR_NULL 0x0
#define ERROR_ZERO 0x1

int *example(int *a) {
    if (*a < 0)
        return ERROR_NULL;
    if (*a == 0)
        return (void *) ERROR_ZERO;
    return a;
}

int main(int argc, char **argv) {
    if (argc != 2) return -1;
    int *result;
    int a = atoi(argv[1]);
    switch ((int) (result = example(&a))) {
        case ERROR_NULL:
            printf("Below zero!\n");
            break;

        case ERROR_ZERO:
            printf("Is zero!\n");
            break;

        default:
            printf("Is %d!\n", *result);
            break;
    }
    return 0;
}

了解一些用户应用程序永远不会使用的特定地址范围,可以有效地用于更高效和更干净的条件处理。如果你知道这一点,它适用于哪些平台?

我想跨度应该是特定于操作系统的。我对Linux很感兴趣,但是很高兴知道OS,Windows,Android和其他系统。

EN

回答 6

Stack Overflow用户

回答已采纳

发布于 2013-03-05 19:22:11

答案在很大程度上取决于您的C编译器,以及您的CPU和操作系统,编译后的C程序将在哪里运行。

用户应用程序通常永远无法通过指向操作系统内核数据和代码的指针访问数据或代码。而操作系统通常不会将这些指针返回给应用程序。

通常,它们也永远不会得到指向没有物理内存备份的位置的指针。您只能通过错误(代码错误)或故意构造这样的指针来获得这样的指针。

C标准没有定义指针的有效范围,在C中,有效指针要么是NULL指针,要么是指向生命尚未结束的对象的指针,它们可以是全局变量和局部变量,也可以是在malloc()'d内存和函数中创建的变量。操作系统可以通过返回以下内容来扩展此范围:

  • 指向C程序中在源代码级别未明确定义的代码或数据对象的指针( OS可能允许应用程序直接访问其部分代码或数据,但这是不常见的,或者操作系统允许应用程序访问它们的部分,这些部分要么是在应用程序加载时由操作系统创建的,要么是在编译应用程序时由编译器创建的,一个例子是Windows让应用程序检查它们的可执行PE映像,您可以问Windows,图像从内存中开始)
  • 指向操作系统为应用程序/代表应用程序分配的数据缓冲区的指针(在这里,操作系统通常使用自己的app,而不是应用程序的malloc()/free(),并且需要使用特定于操作系统的适当函数来释放这个内存)
  • 特定于OS的指针不能被取消引用,只能用作错误指示符(例如,您可以有多个可忽略的指针,如NULL,并且您的ERROR_ZERO是可能的候选指针)

我通常不鼓励在程序中使用硬编码和魔法指针。

如果出于某种原因,指针是通信错误条件的唯一方法,并且有多个错误条件,则可以这样做:

代码语言:javascript
代码运行次数:0
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char ErrorVars[5] = { 0 };
void* ErrorPointer1 = &ErrorVars[0];
void* ErrorPointer2 = &ErrorVars[1];
...
void* ErrorPointer5 = &ErrorVars[4];

然后,您可以在不同的错误条件下通过ErrorPointer1返回ErrorPointer1,然后将返回的值与它们进行比较。不过这里有个警告。在法律上,不能使用>>=<<=将返回的指针与任意指针进行比较。只有当两个指针指向或指向同一个对象时,这才是合法的。所以,如果你想要这样的快速检查:

代码语言:javascript
代码运行次数:0
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AI代码解释
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if ((char*)(p = myFunction()) >= (char*)ErrorPointer1 &&
    (char*)p <= (char*)ErrorPointer5)
{
  // handle the error
}
else
{
  // success, do something else
}

只有当p等于这5个错误指针之一时,它才是合法的。如果不是,您的程序就可以合法地以任何可想象和不可想象的方式运行(这是因为C标准这样说)。为了避免这种情况,您必须将指针与每个错误指针分别进行比较:

代码语言:javascript
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AI代码解释
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if ((p = myFunction()) == ErrorPointer1)
  HandleError1();
else if (p == ErrorPointer2)
  HandleError2();
else if (p == ErrorPointer3)
  HandleError3();
...
else if (p == ErrorPointer5)
  HandleError5();
else
  DoSomethingElse();

同样,指针是什么及其表示形式,是编译器和OS/CPU特有的。C标准本身不要求任何有效和无效指针的特定表示或范围,只要这些指针按照C标准的规定工作(例如,指针算法与它们一起工作)。有一个关于这个题目的好问题

因此,如果您的目标是编写可移植的C代码,则不要使用硬编码和“魔术”指针,而更愿意使用其他方法来交流错误条件。

票数 1
EN

Stack Overflow用户

发布于 2013-03-05 16:07:28

NULL只是特殊的内存地址0x0,它从来不用于任何东西,只用于表示特殊情况的出现。

这并不完全正确:有些计算机内部的NULL指针不是零(链接)。

是否有任何其他特殊的内存地址永远不会用于用户的应用程序?

即使是NULL也不是通用的;没有其他通用未使用的内存地址,考虑到在C语言中可编程的不同平台的数量,这并不令人惊讶。

但是,没有人阻止您在内存中定义自己的特殊地址,将其设置为全局变量,并将其视为错误指示符。这将适用于所有平台,并且不需要特殊的地址位置。

在标题中:

代码语言:javascript
代码运行次数:0
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AI代码解释
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extern void* ERROR_ADDRESS;

在C文件中:

代码语言:javascript
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static int UNUSED;
void *ERROR_ADDRESS = &UNUSED;

此时,ERROR_ADDRESS指向一个全局唯一的位置(即UNUSED的位置,它是定义它的编译单元的本地位置),您可以使用它来测试指针是否相等。

票数 5
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Stack Overflow用户

发布于 2013-03-05 16:08:52

它完全依赖于计算机和操作系统。例如,在内存映射IO的计算机上,例如“Game前进”,您可能不想将“左上角像素是什么颜色”的地址与用户数据混淆:

http://www.coranac.com/tonc/text/hardware.htm#sec-memory

票数 1
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页面原文内容由Stack Overflow提供。腾讯云小微IT领域专用引擎提供翻译支持
原文链接:

https://stackoverflow.com/questions/15236562

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