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void指针

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void指针也称为泛型指针，是一种特殊类型的指针，可以指向任何数据类型的对象！使用void关键字作为指针类型即可声明void指针：

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void* ptr {}; // ptr 是 void指针

void指针可以指向任何数据类型的对象：

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int nValue {};
float fValue {};

struct Something
{
    int n;
    float f;
};

Something sValue {};

void* ptr {};
ptr = &nValue; // 有效
ptr = &fValue; // 有效
ptr = &sValue; // 有效

然而，由于void指针不知道自己所指向对象的类型，因此直接解引用void指针是非法的。也就是说，在解引用之前，必须先将void指针转换为其他指针类型。

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int value{ 5 };
void* voidPtr{ &value };

// std::cout << *voidPtr << '\n'; // 非法: 解引用void指针是非法的

int* intPtr{ static_cast<int*>(voidPtr) }; // 不过, 可以将void指针转换为其他指针

std::cout << *intPtr << '\n'; // 然后进行解引用

这将打印：

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接下来一个显而易见的问题是：如果void指针不知道它所指向的是什么，我们如何知道应该将它强制转换为什么类型？这取决于您的自定义代码逻辑，也可以为void指针附带一个标签。

下面是一个使用void指针的示例：

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#include <cassert>
#include <iostream>

enum class Type
{
    tInt, // 注: 不能直接写 "int" 因为它是关键字, 所以使用 "tInt"
    tFloat,
    tCString
};

void printValue(void* ptr, Type type)
{
    switch (type)
    {
    case Type::tInt:
        std::cout << *static_cast<int*>(ptr) << '\n'; // 转成int指针，然后解引用
        break;
    case Type::tFloat:
        std::cout << *static_cast<float*>(ptr) << '\n'; // 转成float指针，然后解引用
        break;
    case Type::tCString:
        std::cout << static_cast<char*>(ptr) << '\n'; // 转成char指针，然后打印对应的字符串
        // std::cout 会将 char* 当作C样式字符串
        // 因此这里打印的是对应的字符串
        break;
    default:
        std::cerr << "printValue(): invalid type provided\n"; 
        assert(false && "type not found");
        break;
    }
}

int main()
{
    int nValue{ 5 };
    float fValue{ 7.5f };
    char szValue[]{ "Mollie" };

    printValue(&nValue, Type::tInt);
    printValue(&fValue, Type::tFloat);
    printValue(szValue, Type::tCString);

    return 0;
}

该程序打印：

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7.5
Mollie

void指针杂项

void指针可以设置为空值：

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void* ptr{ nullptr }; // ptr 是void指针，现在是nullptr

由于void指针不知道自己所指向对象的类型，因此delete void指针将导致未定义的行为。如果需要删除void指针，请先使用static_cast将其转换回适当的类型。

不能对void指针进行指针运算。这是因为指针运算要求指针知道所指向对象的大小，这样才能正确地增加或减小指针值。

请注意，并不存在所谓的void引用。这是因为void引用的类型为void&，它完全不知道所引用值的类型。

结论

通常，除非绝对必要，否则最好避免使用void指针，因为它会绕过类型检查。这可能让您在无意中做出没有意义的操作，而编译器不会对此发出警告。例如，以下代码是有效的：

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    int nValue{ 5 };
    printValue(&nValue, Type::tCString);

但谁知道结果会是什么呢！

尽管上述函数似乎是一种让单个函数处理多种数据类型的简洁方法，但C++实际上提供了更好的方式来完成相同操作（通过函数重载）。函数重载会保留类型检查，从而帮助防止误用。许多过去使用void指针来处理多种数据类型的场景，现在最好改用模板完成，模板同样提供强类型检查。

不过，偶尔您仍然可能会遇到void指针的合理用法。但在使用之前，请先确认没有更好（更安全）的语言机制可以完成同样的事情！

习题

问题 1

void指针和空指针有什么区别？

查看答案

void指针是一种可以指向任何类型对象、但不知道自己所指向对象类型的指针。要对void指针解引用，必须先把它显式转换成其他类型的指针。空指针是不指向任何地址的指针。void指针可以是空指针。

因此，void指针描述的是指针的类型，而空指针描述的是指针的值（地址）。

19.3 指向指针和动态多维数组的指针

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20.0 函数指针

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