【C++】详解 void*

今天看到一段代码，觉得非常有意思。

void* say_hello(void* args)
{cout << "Hello World！" << endl;return 0;
}

void你经常看见，但是void*你能说出它具体什么意思吗？

1. void *是什么？

我们知道，C++是个强类型语言，指针类型的大小是相同的，即int*的大小与long long*的大小是相同的

sizeof(int*) == sizeof(long long*)

那既然大家都是指针类型，为什么还要分那么多的类别呢？换句话说*号前面的int与longlong这种具体类型的作用是什么呢？且看下面这张图：

在执行+1时，不同类型的指针移动的“距离”不同。如果我们在前面规定了它的类型。那就相当于决定了它的“跳跃力”。“跳跃力”就比如说上面图中int跳了4个字节，但是double跳了8个字节。

基于这样的理解，现在可以对void *下定义了：void * 是一个跳跃力未定的指针

这就是它的神奇之处了，我们可以自己控制在需要的时候将它实现为需要的类型。这样的好处是：编程时候节约代码，实现泛型编程。

2. void*详解

1️⃣：void*可以指向任何类型数据的地址，但是带类型的指针不能随意指向void*的地址:

float f = 5.5;
float* pf = &f;
void* pv = pf;
float* pf2 = pv;//编译错误，有类型的指针变量不能指向void*变量

2️⃣：void*指针只有强制类型转换以后才可以正常取值:

int main(int argc, const char * argv[]) {float f = 5.5;float* pf = &f;void* pv;pv = pf; //这句是可以的cout<<*pv<<endl;  //编译错误，这样直接对pv取值是错误的cout<<*(float*)pv<<endl;  //强制类型转换后可以取值return 0;
}

在令pv = pf后，此时pv和pf指向的是同一个地址，值相同，但是两者的类型是不一样的。pf作为浮点型指针，是可以直接取到浮点数的，但是pv必须要强制类型转换以后才可以取值，也就是说一个void*的指针必须要经过强制类型转换以后才有意义。

int main(int argc, const char * argv[]) {float f = 5.5;float* pf = &f;void* pv;pv = pf;cout<<*(float*)pv<<endl;  //强制类型转换后可以取值,值为5.5cout<<*(int*)pv<<endl; //强制类型转换，值为1085276160cout<<(int)(*(float*)pv)<<endl;//取值后再次类型转换，值为5return 0;
}

如果把一个指向float的值的void指针，强制转换成int*也是不对的。也就是说地址保存了什么样的变量，就要转化成哪种类型的指针，否则就会运行出错。

3️⃣：void*指针变量和普通指针一样可以通过等于0或者NULL来初始化，表示一个空指针

void* pv = 0; 
void* pv2 = NULL;
cout<<pv <<endl; //值为0x0
cout<<pv2<<endl; //值为0x0

4️⃣：当void *指针作为函数的输入和输出时，表示可以接受任意类型的输入指针和输出任意类型的指针

void* test(void* a)
{return a;
}int main() {static int a = 5;int* pi = &a;cout<<pi<<endl;              //值为0x100001060cout<<test(pi)<<endl;        //值为0x100001060cout<<test((void*)pi)<<endl; //值为0x100001060
}

如果函数的输入类型为void*，在调用时由于是值传递，所以函数实际接收到的应该就是一个地址值。这个值可以是任意类型。

int a = 5;
int* pi = &a;void* test()
{return pi; 
}int main() {cout<<test()<<endl;        //值为0x100001060
}

3. 和void的区别

再让我们回头看初始的那段函数：

//返回了一个空指针
void* say_hello(void* args)
{cout << "Hello World！" << endl;return 0;
}//没有返回值
void say_hello(void* args)
{cout << "Hello World！" << endl;return;
}

其实两个函数实现的内容是一样的。但是void*返回类型的函数返回了一个空指针，而void型没有返回值。

4. 应用场景

4.1 函数传参时不确定类型，或者要支持多类型的传参；

void function(int dataType, void* data) {// 根据dataType的不同值，进行不同的转换switch (dataType) {case 0:int* a = (int*)data;case 1:char* a = (char*)data;...}
}

4.2 当函数的返回值不考虑类型指关心大小的时候

void * memcpy(void *dest, const void *src, size_t len);
void * memset ( void * buffer, int c, size_t num );

memcpy和memset对外接收任何类型的指针，这样是合理并且必要的，因为这是内存操作函数，是对bit进行操作的，考虑数据类型是没有任何意义的。

int *a=NULL；a=（int *）malloc(sizeof(int));//返回的是void*，所以赋值给其他指针类型要强转一下

同样的，malloc函数只关注你要多大的内存，你需要把它怎么划分是你的事情，但是你需要显式的表明你是怎么划分的。这里语法要求是必须的，void *类型转为其他类型必须强制类型转换。

5. 总结

1. void*类型的指针其实本质就是一个过渡型的指针状态，必须要赋予类型（强制类型转换）才能正常使用。void *的范围较大，所以强制转换，使其进行范围缩小。
2. 只能单向类型转换。void*可以转化成其他类型，但是有类型的不能转化成void*。
3. 在函数调用过程中的使用作为输入输出参数也非常好用，可以灵活使用任意类型的指针，避免只能使用固定类型的指针。