[已解决]malloc函数申请的内存空间为什么要进行类型强制转换？

竹逸 · 发表于 2022-11-26 16:11:25

人造人发表于 2022-11-26 15:59
这个我就不知道了，不过我感觉就是你的操作问题
^_^

#include <stdio.h>

void *func(void *data)
{
        printf("%p\n", data);
        //printf("%d\n", *data);               //这条被注释的代码为啥会报错？
        printf("%d\n", sizeof(data));
        printf("%d\n", sizeof(*data));      //这条代码为什么又不会报错，输出结果为啥是 1？
}

int main(void)
{
    int x = 123;
    printf("%d\n", sizeof(x));
    printf("%p\n", &x);
    func(&x);
    return 0;
}

人造人 · 发表于 2022-11-26 16:34:16

竹逸发表于 2022-11-26 16:11

报错说 argument type 'void' is incomplete
参数类型'void'不完整
既然不完整，那还少了什么呢？
少了长度信息
完整的类型，像 int、char、short、。。。
这些是完整的类型
他们有两个属性，一个是地址，就是在内存中这个变量从哪里开始存放
另一个是长度，从这个地址开始，后面还有几个字节是属于当前这个变量的

举个例子

sh-5.1$ cat main.c
#include <stdio.h>

int main(void) {
    char a = '0';
    int b = 123;
    double c = 123.456;
    printf("int: %zu\n", sizeof(int));
    printf("double: %zu\n", sizeof(double));
    printf("&a: %p\n", &a);
    printf("&b: %p\n", &b);
    printf("&c: %p\n", &c);
    return 0;
}
sh-5.1$ ./main
int: 4
double: 8
&a: 0x7fff48c90720
&b: 0x7fff48c90730
&c: 0x7fff48c90740
sh-5.1$

变量a是char类型，地址是 0x7fff48c90720，长度是 1
就是说a从 0x7fff48c90720 地址开始，到 0x7fff48c90721 地址结束，不包括这个地址

变量b是int类型，地址是 0x7fff48c90730，长度是 4
就是说b从 0x7fff48c90730 地址开始，到 0x7fff48c90734 地址结束，不包括这个地址

变量c是double类型，地址是 0x7fff48c90730，长度是 8
就是说c从 0x7fff48c90740 地址开始，到 0x7fff48c90748 地址结束，不包括这个地址

但是 void 没有长度信息，只有一个地址信息，这就导致在对data这个变量解引用的时候不知道使用多少个字节，就是说
是知道从哪里开始，但是不知道到哪里结束
只有一个地址信息，知道从哪里开始
没有长度信息，不知道到哪里结束
所以不能对 void * 解引用

人造人 · 发表于 2022-11-26 16:37:04

偶然发现在C中sizeof(void)是合法的，于是，对它的作用产生了疑问。查阅资料在GNU文档中发现如下解释：

    In GNU C, addition and subtraction operations are supported on pointers to void and on pointers to functions. This is done by treating the size of a void or of a function as 1. A consequence of this is that sizeof is also allowed on void and on function types, and returns 1.

在 GNU C 中，加法和减法运算在指向 void 的指针和指向函数的指针上受支持。这是通过将空隙或函数的大小视为 1 来完成的。这样做的结果是，在 void 和函数类型上也允许 sizeof，并返回 1。

https://www.cnblogs.com/hellogc/p/3374756.html

人造人 · 发表于 2022-11-26 16:37:43

C++中sizeof(void)是不合法的，编译错误如下：

void_size.c: In function ‘int main(int, char**)’:
void_size.c:15: error: invalid application of ‘sizeof’ to a void type
void_size.c:16: error: ISO C++ forbids applying ‘sizeof’ to an expression of function type

jackz007 · 发表于 2022-11-26 17:12:26

人造人发表于 2022-11-26 16:10
因为你使用的g++，这是C++编译器
gcc才是C语言编译器

我喜欢用 g++ 是因为更加严格的语法检查

jackz007 · 发表于 2022-11-26 17:14:00

人造人发表于 2022-11-26 16:09
malloc() 是 Windows API

malloc 不是 windows api，malloc是C语言的库函数

这一点你无须有任何的质疑，因为我是一个 Cracker，malloc() 的功能一定是依托 OS 的 API 实现的。

人造人 · 发表于 2022-11-26 17:18:06

jackz007 发表于 2022-11-26 17:14
这一点你无须有任何的质疑，因为我是一个 Cracker，malloc() 的功能一定是依托 OS 的 API 实 ...

对的，malloc要依托os的api来实现，但是malloc本身不是os的api
malloc本身是一个C语言的库函数

人造人 · 发表于 2022-11-26 17:24:25

jackz007 发表于 2022-11-26 17:12
我喜欢用 g++ 是因为更加严格的语法检查

是的，C++检查的更严格，但是你演示的内容是错误的
C语言允许 void *可以隐式转换到任何其他指针类型，任何其他指针类型也可以隐式转换到 void *
C语言允许这样的代码 int *p = malloc(4);
但是你演示的内容的结果是这是错误的代码

jackz007 · 发表于 2022-11-26 17:24:27

人造人发表于 2022-11-26 17:18
对的，malloc要依托os的api来实现，但是malloc本身不是os的api
malloc本身是一个C语言的库函数

00401100  /$  8BFF                       mov     edi, edi                                            <--- malloc()
00401102  |.  55                         push    ebp
00401103  |.  8BEC                       mov     ebp, esp
00401105  |.  56                         push    esi
00401106  |.  8B75 08                    mov     esi, dword ptr [ebp+8]
00401109  |.  83FE E0                    cmp     esi, -20
0040110C  |.  0F87 A1000000              ja      004011B3
00401112  |.  53                         push    ebx
00401113  |.  57                         push    edi
00401114  |.  8B3D 08804000              mov     edi, dword ptr [<&KERNEL32.HeapAlloc>]              <--- edi = ntdll.RtlAllocateHeap
0040111A  |>  833D 6CAC4000 00           /cmp     dword ptr [40AC6C], 0
00401121  |.  75 18                      |jnz     short 0040113B
00401123  |.  E8 F7150000                |call    0040271F
00401128  |.  6A 1E                      |push    1E
0040112A  |.  E8 45140000                |call    00402574
0040112F  |.  68 FF000000                |push    0FF
00401134  |.  E8 87110000                |call    004022C0
00401139  |.  59                         |pop     ecx
0040113A  |.  59                         |pop     ecx
0040113B  |>  A1 F4B74000                |mov     eax, dword ptr [40B7F4]
00401140  |.  83F8 01                    |cmp     eax, 1
00401143  |.  75 0E                      |jnz     short 00401153
00401145  |.  85F6                       |test    esi, esi
00401147  |.  74 04                      |je      short 0040114D
00401149  |.  8BC6                       |mov     eax, esi
0040114B  |.  EB 03                      |jmp     short 00401150
0040114D  |>  33C0                       |xor     eax, eax
0040114F  |.  40                         |inc     eax
00401150  |>  50                         |push    eax
00401151  |.  EB 1C                      |jmp     short 0040116F
00401153  |>  83F8 03                    |cmp     eax, 3
00401156  |.  75 0B                      |jnz     short 00401163
00401158  |.  56                         |push    esi
00401159  |.  E8 53FFFFFF                |call    004010B1
0040115E  |.  59                         |pop     ecx
0040115F  |.  85C0                       |test    eax, eax
00401161  |.  75 16                      |jnz     short 00401179
00401163  |>  85F6                       |test    esi, esi
00401165  |.  75 01                      |jnz     short 00401168
00401167  |.  46                         |inc     esi
00401168  |>  83C6 0F                    |add     esi, 0F
0040116B  |.  83E6 F0                    |and     esi, FFFFFFF0
0040116E  |.  56                         |push    esi
0040116F  |>  6A 00                      |push    0
00401171  |.  FF35 6CAC4000              |push    dword ptr [40AC6C]
00401177  |.  FFD7                       |call    edi                                                 <--- 调用 ntdll.RtlAllocateHeap()
00401179  |>  8BD8                       |mov     ebx, eax
0040117B  |.  85DB                       |test    ebx, ebx
0040117D  |.  75 2E                      |jnz     short 004011AD
0040117F  |.  6A 0C                      |push    0C
00401181  |.  5E                         |pop     esi
00401182  |.  3905 10B14000              |cmp     dword ptr [40B110], eax
00401188  |.  74 15                      |je      short 0040119F
0040118A  |.  FF75 08                    |push    dword ptr [ebp+8]                                  ; /Arg1
0040118D  |.  E8 D5150000                |call    00402767                                           ; \x.00402767
00401192  |.  59                         |pop     ecx
00401193  |.  85C0                       |test    eax, eax
00401195  |.  74 0F                      |je      short 004011A6
00401197  |.  8B75 08                    |mov     esi, dword ptr [ebp+8]
0040119A  |.^ E9 7BFFFFFF                \jmp     0040111A
0040119F  |>  E8 ED010000                call    00401391
004011A4  |.  8930                       mov     dword ptr [eax], esi
004011A6  |>  E8 E6010000                call    00401391
004011AB  |.  8930                       mov     dword ptr [eax], esi
004011AD  |>  5F                         pop     edi
004011AE  |.  8BC3                       mov     eax, ebx
004011B0  |.  5B                         pop     ebx
004011B1  |.  EB 14                      jmp     short 004011C7
004011B3  |>  56                         push    esi                                                 ; /Arg1
004011B4  |.  E8 AE150000                call    00402767                                            ; \x.00402767
004011B9  |.  59                         pop     ecx
004011BA  |.  E8 D2010000                call    00401391
004011BF  |.  C700 0C000000              mov     dword ptr [eax], 0C
004011C5  |.  33C0                       xor     eax, eax
004011C7  |>  5E                         pop     esi
004011C8  |.  5D                         pop     ebp
004011C9  \.  C3                         retn

这是 VC9 的 malloc() 函数的反汇编，可以看出，它依托的是 ntdll.RtlAllocateHeap()

人造人 · 发表于 2022-11-26 17:28:46

jackz007 发表于 2022-11-26 17:24
这是 VC9 的 malloc() 函数的反汇编，可以看出，它依托的是 ntdll.RtlAllocateHeap()

是的，malloc要依托os的api来实现，但是malloc本身是一个C语言的库函数
malloc是C语言的库函数提供的

桃花飞舞 · 发表于 2022-11-26 17:43:07

人造人发表于 2022-11-26 15:58
那就用16位的汇编语言来研究也是可以的，你现在应该就差一个tc编译器了吧，弄一个
tc是16位的C语言编译 ...

请问你是怎么把turc装到bochs上面的,我比较好奇

人造人 · 发表于 2022-11-26 17:46:29

桃花飞舞发表于 2022-11-26 17:43
请问你是怎么把turc装到bochs上面的,我比较好奇

先在bochs里面安装一个ms-dos操作系统，然后在ms-dos操作系统里面安装tc

竹逸 · 发表于 2022-11-26 20:11:00

本帖最后由竹逸于 2022-11-26 20:14 编辑

人造人发表于 2022-11-26 15:07
memset这个函数用来初始化一段内存空间

这是这个函数的声明，看到了吧，void * 类型的

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
    int i, a[10] = {1000,15,2,2,2,2,2,2,2,2};
    char *b;
    
    b = memset(a, 0, 1);
    
    for(i = 0 ; i < 10 ; i++)
    {
            printf("%d\n", *(b+i));
        }
        printf("--------------------------------\n");
        
    for(i = 0 ; i < 10 ; i++)
    {
            printf("%d\n", *(a+i));
        }
        
    return 0;
}

下面这图说明了数据要如何输出完全按变量的指定类型来，变量b的类型是字符指针型，所以按字节输出，变量a的类型是整形数组，所以按int型输出，

1000的二进制是11 1110 1000，第一个字节清零，就变成了11 0000 0000

捕获.JPG

人造人 · 发表于 2022-11-26 20:17:13

竹逸发表于 2022-11-26 20:11
下面这图说明了数据要如何输出完全按变量的指定类型来，变量b的类型是字符指针型，所以按字节输出， ...

没看懂你想说什么

竹逸 · 发表于 2022-11-26 20:32:48

人造人发表于 2022-11-26 20:17
没看懂你想说什么

我的意思大概就是说，把一块内存空间的起始地址赋值给字节型指针变量，那输出的数据是按字节逐个输出，如果把起始地址赋值给整形指针变量，那是按整形（4个字节）逐个输出，内存空间里存储的数据没有改变，改变的是输出的类型格式

人造人 · 发表于 2022-11-26 20:43:00

竹逸发表于 2022-11-26 20:32
我的意思大概就是说，把一块内存空间的起始地址赋值给字节型指针变量，那输出的数据是按字节逐个输出， ...

是的

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