C语言陷阱与技巧第31节，都说void*指针是“万能指针”，它有什么用？为什么要用void*指...

在C语言程序开发中，一些比较成熟的库函数常常会被使用。毕竟，如果手边就有不错的“轮子”可以用，没有程序员愿意再花费精力凭空造一个轮子出来。

奇怪的 void* 指针

事实上，C语言标准库提供了非常丰富的成熟函数供程序员使用，不过不知道读者注意到没，有些库函数的参数是 void * 类型的，例如：

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);
void *memmove(void *dest, const void *src, size_t n);

前面的章节在讨论C语言指针时，提到指针从某种程度上来说，无非就是一个地址，它的类型只是用于说明数据结构的。例如 int * 型指针告诉编译器该地址处紧接着的 4 字节按照 int 型数据解释，double * 型指针高速编译器接下来的 8 字节按照 double 型数据解释。

这里假定int型变量占用4字节内存空间，double 型变量占用 8 字节内存空间。

对于 void * 型指针，之前的分析似乎就不再适用了。因为 void 类型是一个特殊的类型，常被称作“空类型”，C语言中没有 void 类型的变量，所以在遇到 void * 指针时，编译器根本不知道如何解释接下来的内存，甚至编译器都不知道接下来多少内存属于它。

正因为如此，在C语言程序开发中，遇到 void * 指针时，如果需要访问它指向的内存，需要重新指定类型，否则就会报错。例如下面这段C语言代码：

#include <stdio.h>
void myprint(void *p)
{
    char c = p[0];
    printf("c=%c\n", c);
}
int main()
{
    char buf[] = "hello world";
    myprint(buf);

    return 0;
}

编译这段C语言代码，得到如下输出：

可以看出，这段代码在编译阶段就出错了，原因我们已经分析过：编译器不知道该如何解释 void * 型指针 p。所以在使用 void * 型指针时，要将其先转换为 char * 型，相应C语言代码如下：

void myprint(void *p)
{
    char c = ((char*)p)[0];
    printf("c=%c\n", c);
}

有时候为了简便，常常使用中间变量：

void myprint(void *p)
{
    char *cp = (char*)p;
    char c = cp[0];
    printf("c=%c\n", c);
}

这时再编译执行就一切正常了。

为什么使用 void * 指针

仅从上面的实例来看，使用 void * 指针似乎比较麻烦：至少强制类型转换操作是少不了的。那为什么还要使用 void * 指针呢？

仔细分析上面的实例，读者应注意“在使用 void * 型指针时，要将其先转换为 char * 型”，这其实要求程序员事先了解 void * 指针指向的数据结构（本例是 char * 型），否则就没法使用 void * 指针。

利用这一点，程序员可以使用 void * 将不公开的数据隐藏起来，避免外界调用者访问和修改它。例如，在实际的C语言项目开发中，操作某个对象时，常常先构建结构体 struct S 描述该对象，然后使用 init() 函数获取相应信息，因为接下来的操作函数 handle() 需知道要操作哪个对象，所以要使用 init() 函数返回的信息，C语言代码似乎可以这么写：

struct S *p = init();
handle(p);

从上面两行C语言代码可以看出，其实外界调用可以不用关心 p 的具体数据结构。不过，如果这么写了，外界又的确可以随意访问 p 指向的数据结构，这样就很危险了。事实上，我们完全可以将 p 转换为 void * 指针：

void *p = init();
handle(p);

这样一来，只有 init() 库的开发者才能访问 p 指向的内容，避免外界调用者“意外”或者“恶意”的修改，整个C语言程序就会稳定和安全很多了。

另外，void * 指针在一些教科书里被称作“万能指针”，这主要是因为任意指针都可以使用 void * 指针传递，并且编译器不会报出“类型不匹配”相关的警告。例如，要是将 myprint() 函数的参数类型修改为 int * 型，相关C语言代码如下：

void myprint(int *p)
{
    char *cp = (char*)p;
    char c = cp[0];
    printf("c=%c\n", c);
}

再次编译时，就会发现编译器发出警告了：

应明白，myprint() 只是为了讨论主题而举出的简单例子，在实际应用中，当然没有人会闲的将指针转来转去。不过，如果不能确定，或者不限定传入的指针类型，使用 void * 指针就是首选了，例如我们前面讨论过的 pthread_create() 函数：

int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
                          void *(*start_routine) (void *), void *arg);

从它的C语言原型可以看出，第4个参数为 void * 型的指针，该指针负责将参数传递给 start_routine 指向的函数。void * 指针不限定传递的参数的数据结构，“万能指针”允许程序员传递任意参数给 start_routine 指向的函数。

本节抛砖引玉，主要讨论了 void * 指针在实际C语言项目开发中的特性和用途。void * 指针可以将不希望被公开的数据结构隐藏，避免外界调用“意外”或者“恶意”的修改。另外，void * 指针作为“万能指针”，可以传递任意类型的指针，而不引起“类型不匹配”相关的编译警告。