Richtiger Formatbezeichner zum Drucken von Zeiger oder Adresse?

Welchen Formatbezeichner sollte ich verwenden, um die Adresse einer Variablen zu drucken? Ich bin zwischen den folgenden Losen verwirrt.

%u – Ganzzahl ohne Vorzeichen

%x – Hexadezimalwert

%p – leerer Zeiger

Welches ist das optimale Format, um eine Adresse zu drucken?

Die einfachste Antwort, vorausgesetzt, Sie stören sich nicht an den Launen und Variationen im Format zwischen verschiedenen Plattformen, ist der Standard %p Notation.

Der C99-Standard (ISO/IEC 9899:1999) sagt in §7.19.6.1 ¶8:

p Das Argument soll ein Zeiger auf sein void. Der Wert des Zeigers wird in einer implementierungsdefinierten Weise in eine Folge von Druckzeichen umgewandelt.

(In C11 – ISO/IEC 9899:2011 – befinden sich die Informationen in §7.21.6.1 ¶8.)

Auf einigen Plattformen enthält dies einen führenden 0x und auf anderen wird es nicht, und die Buchstaben könnten in Klein- oder Großbuchstaben sein, und der C-Standard definiert nicht einmal, dass es sich um eine hexadezimale Ausgabe handeln soll, obwohl ich keine Implementierung kenne, wo dies nicht der Fall ist.

Es ist etwas offen zu diskutieren, ob Sie die Zeiger explizit mit a konvertieren sollten (void *) gießen. Es ist explizit, was normalerweise gut ist (also tue ich es), und der Standard sagt: „Das Argument soll ein Hinweis darauf sein void‘. Auf den meisten Computern würden Sie davonkommen, wenn Sie eine explizite Umwandlung weglassen würden. Es wäre jedoch wichtig auf einer Maschine, wo die Bit-Darstellung von a char * Adresse für einen bestimmten Speicherplatz unterscheidet sich von der ‘alles andere Zeiger‘ Adresse für denselben Speicherplatz. Dies wäre eine wortadressierte statt byteadressierte Maschine. Solche Maschinen sind heutzutage nicht üblich (wahrscheinlich nicht verfügbar), aber die erste Maschine, an der ich nach der Universität gearbeitet habe, war eine solche (ICL Perq).

Wenn Sie mit dem implementierungsdefinierten Verhalten von nicht zufrieden sind %pdann C99 verwenden <inttypes.h> und uintptr_t stattdessen:

printf("0x%" PRIXPTR "\n", (uintptr_t)your_pointer);

Dadurch können Sie die Darstellung individuell anpassen. Die Hexadezimalziffern habe ich in Großbuchstaben gewählt, damit die Zahl einheitlich die gleiche Höhe und die charakteristische Senke am Anfang hat 0xA1B2CDEF erscheint also nicht wie 0xa1b2cdef die auch entlang der Nummer auf und ab geht. Ihre Wahl jedoch innerhalb sehr weiter Grenzen. Das (uintptr_t) cast wird von GCC eindeutig empfohlen, wenn es den Formatstring zur Kompilierzeit lesen kann. Ich denke, es ist richtig, die Besetzung anzufordern, obwohl ich sicher bin, dass es einige gibt, die die Warnung ignorieren und die meiste Zeit damit davonkommen würden.

Kerrek fragt in den Kommentaren:

Ich bin ein bisschen verwirrt über Standard-Promotions und variadische Argumente. Werden alle Zeiger standardmäßig auf void* hochgestuft? Ansonsten, wenn int* waren, sagen wir, zwei Bytes, und void* wären 4 Bytes, dann wäre es eindeutig ein Fehler, vier Bytes aus dem Argument zu lesen, nicht?

Ich hatte die Illusion, dass der C-Standard besagt, dass alle Objektzeiger die gleiche Größe haben müssen, also void * und int * können nicht unterschiedlich groß sein. Was ich jedoch denke, ist der relevante Abschnitt des C99-Standards, der nicht so nachdrücklich ist (obwohl ich keine Implementierung kenne, bei der das, was ich vorgeschlagen habe, tatsächlich falsch ist):

§6.2.5 Typen

§26 Ein Zeiger auf void muss die gleichen Darstellungs- und Ausrichtungsanforderungen haben wie ein Zeiger auf einen Zeichentyp.³⁹⁾ In ähnlicher Weise müssen Zeiger auf qualifizierte oder nicht qualifizierte Versionen kompatibler Typen die gleichen Darstellungs- und Ausrichtungsanforderungen haben. Alle Zeiger auf Strukturtypen müssen die gleichen Darstellungs- und Ausrichtungsanforderungen haben. Alle Zeiger auf Union-Typen müssen untereinander die gleichen Darstellungs- und Ausrichtungsanforderungen haben. Zeiger auf andere Typen müssen nicht die gleichen Darstellungs- oder Ausrichtungsanforderungen haben.

³⁹⁾ Die gleichen Darstellungs- und Ausrichtungsanforderungen sollen die Austauschbarkeit als Argumente für Funktionen, Rückgabewerte von Funktionen und Mitglieder von Vereinigungen implizieren.

(C11 sagt genau dasselbe in Abschnitt §6.2.5, ¶28 und Fußnote 48.)

Daher müssen alle Zeiger auf Strukturen die gleiche Größe haben und die gleichen Ausrichtungsanforderungen haben, obwohl die Strukturen, auf die die Zeiger zeigen, möglicherweise unterschiedliche Ausrichtungsanforderungen haben. Ebenso für Gewerkschaften. Zeichenzeiger und Leerzeiger müssen dieselben Größen- und Ausrichtungsanforderungen haben. Hinweise auf Variationen auf int (Bedeutung unsigned int und signed int) müssen die gleichen Größen- und Ausrichtungsanforderungen haben; ähnlich für andere Typen. Aber der C-Standard sagt das nicht formell sizeof(int *) == sizeof(void *). Na ja, SO ist gut, um Sie dazu zu bringen, Ihre Annahmen zu überprüfen.

Der C-Standard verlangt definitiv nicht, dass Funktionszeiger die gleiche Größe haben wie Objektzeiger. Das war notwendig, um die unterschiedlichen Speichermodelle auf DOS-ähnlichen Systemen nicht zu zerstören. Dort könnten Sie 16-Bit-Datenzeiger, aber 32-Bit-Funktionszeiger haben oder umgekehrt. Aus diesem Grund schreibt der C-Standard nicht vor, dass Funktionszeiger in Objektzeiger umgewandelt werden können und umgekehrt.

Glücklicherweise (für Programmierer, die auf POSIX abzielen) tritt POSIX in die Bresche und schreibt vor, dass Funktionszeiger und Datenzeiger die gleiche Größe haben:

§2.12.3 Zeigertypen

Alle Funktionszeigertypen sollen die gleiche Darstellung wie der Typzeiger auf void haben. Umwandlung eines Funktionszeigers in void * verändert die Darstellung nicht. EIN void * Der aus einer solchen Konvertierung resultierende Wert kann mithilfe einer expliziten Umwandlung ohne Informationsverlust in den ursprünglichen Funktionszeigertyp zurückkonvertiert werden.

Hinweis: Der ISO C-Standard erfordert dies nicht, aber es ist für die POSIX-Konformität erforderlich.

Es scheint also, dass explizite Casts dazu führen void * sind für maximale Zuverlässigkeit im Code dringend zu empfehlen, wenn ein Zeiger auf eine variadische Funktion wie z printf(). Auf POSIX-Systemen ist es sicher, einen Funktionszeiger zum Drucken in einen void-Zeiger umzuwandeln. Auf anderen Systemen ist dies nicht unbedingt sicher, und es ist auch nicht unbedingt sicher, andere Zeiger als zu übergeben void * ohne Besetzung.

p ist der Konvertierungsbezeichner zum Drucken von Zeigern. Benutze das.

int a = 42;

printf("%p\n", (void *) &a);

Denken Sie daran, dass das Weglassen des Casts ein undefiniertes Verhalten ist und dass das Drucken mit p Der Konvertierungsspezifizierer erfolgt in einer implementierungsdefinierten Weise.

Verwenden %p, für “Zeiger”, und verwenden Sie nichts anderes *. Der Standard garantiert nicht, dass Sie einen Zeiger wie eine bestimmte Art von Ganzzahl behandeln dürfen, sodass Sie mit den ganzzahligen Formaten tatsächlich ein undefiniertes Verhalten erhalten würden. (Zum Beispiel, %u erwartet ein unsigned intAber was wenn void* hat eine andere Größe oder Ausrichtungsanforderung als unsigned int?)

*) [See Jonathan’s fine answer!] Alternativ zu %pSie kann Verwenden Sie zeigerspezifische Makros von <inttypes.h>hinzugefügt in C99.

Alle Objektzeiger sind implizit konvertierbar in void* in C, aber um den Zeiger als variadisches Argument zu übergeben, müssen Sie ihn explizit umwandeln (da beliebige Objektzeiger nur Cabrioaber nicht identisch um Zeiger zu entwerten):

printf("x lives at %p.\n", (void*)&x);

Als Alternative zu den anderen (sehr guten) Antworten könntest du zu casten uintptr_t oder intptr_t (aus stdint.h/inttypes.h) und verwenden Sie die entsprechenden ganzzahligen Konvertierungsbezeichner. Dies würde mehr Flexibilität bei der Formatierung des Zeigers ermöglichen, aber streng genommen ist keine Implementierung erforderlich, um diese Typedefs bereitzustellen.

Sie können verwenden %x oder %X oder %p; alle sind richtig.

• Wenn du benutzt %xwird die Adresse in Kleinbuchstaben angegeben, zum Beispiel: a3bfbc4
• Wenn du benutzt %Xwird die Adresse in Großbuchstaben angegeben, zum Beispiel: A3BFBC4

Beides ist richtig.

Wenn du benutzt %x oder %X Es werden sechs Positionen für die Adresse berücksichtigt, und wenn Sie verwenden %p es erwägt acht Positionen für die Adresse. Zum Beispiel: