1、概述
許多初學者對C語言中的void以及void指針類型不甚理解,因此在使用上出現了一些錯誤。本文對void關鍵字的深刻含義進行解說,並詳述void以及void指針的使用方法與技巧。
2、void的含義
void的字面意思是“無類型”,void * 則為“無類型指針”,void * 可以指向任何類型的數據。
void幾乎只有注釋和限制程序的作用,從來沒有一個人會定義一個void 變量,讓我們試着定義
void a;
這行語句進行編譯時會出錯,提示“illegal use of type ‘void’”。不過即使void a 的編譯不出錯,它也沒有任何實際意義。
void 真正發揮的作用在於:
(1)對函數返回的限定
(2)對函數參數的限定
我們將在第三節對以上兩點進行具體說明。
眾所周知,如果指針p1和指針p2的類型相同,那么我們可以直接在p1和p2間互相賦值;如果p1和p2指向不同的數據類型,則必須使用強制類型。
轉換運算符把賦值運算符右邊的指針類型轉換為左邊指針的類型。
例如:
float *p1;
int *p2;
p1 = p2;
其中p1 = p2;語句會編譯出錯,提示“‘=’:cannot convert from ‘int *’ to ‘float *’”,必須改為:p1 = (float *)p2;
而void *則不同,任何類型的指針都可以直接賦值給它,無需進行強制類型轉換;
void *p1;
int *p2;
p1 = p2;
但這並不意味着,void *也可以無需強制類型轉換地賦值給其他類型的指針。因為“無類型”可以包容“有類型”,而“有類型”不能包容“無類型”。道理很簡單,我們可以說“男人和女人都是人”,但不能說“人是男人”或者“人是女人”。下面的語句編譯會報錯:
void *p1;
int *p2;
p2 = p1;
提示“‘=’:cannot convert from ‘void*’ to ‘int*’”。
3、void的使用
下面給出void關鍵字的使用規則:
規則一:如果函數沒有返回值,那么應聲明為void類型;
在C語言中,凡是不加返回值類型的函數,就會被編譯器作為返回整型值處理。但是許多程序員卻誤認為其為void類型。例如:
add (int a, int b)
{
return a+b;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
printf("2+3=%d",add(2, 3));
}
程序運行的結果輸出為:
2+3=5
這說明不加返回值說明的函數的確為int函數。
林銳博士《高質量的C/C編程》中提到:“C語言有很嚴格的類型安全檢查,不允許上述情況(指函數不加類型聲明)”。可是編譯器並不一定這么認定,譬如在visual C 6.0中上述add函數的編譯無錯也無警告且運行正確,所以不能寄希望於編譯器會做出嚴格的類型檢查。
因此為了避免混亂,我們在編寫C程序時,對於任何函數都必須一個不漏的指定其類型,如果沒有返回值,一定要聲明為void類型。這既是程序良好可讀性的需要,也是編程規范性的要求。另外,加上void類型聲明后,也可以發揮代碼的“自注釋”作用。
規則二:如果函數無參數,那么應聲明其參數為void
在C語言中聲明一個這樣的函數:
int function(void)
{
return 1;
}
則進行下面的調用是不合法的:
function(2);
因為在C中,函數參數為void的意思是這個函數不接受任何參數。
我們在Turbo C 2.0中編譯:
#include "stdio.h”
fun()
{
return 1;
}
main()
{
printf("%d",fun(2));
getchar();
}
編譯正確且輸出1,這說明,在C語言中,可以給無參數的函數傳送任意類型的參數,但是在C編譯器編譯同樣的代碼則會出錯。在C中,不能想無參數的函數傳送任何參數,出錯提示:“‘fun’:function does not take 1 parameter”。
所以,在C中,若函數不接受任何參數,則一定要指明參數為void。
規則三:小心使用void指針類型
按照ANSI(American national standards institute)標准,不能對void指針進行算法操作,即下列操作都是不合法的:
void * pvoid;
pvoid;//ANSI:錯誤
pvoid = 1;//ANSI:錯誤
ANSI標准之所以這樣認定,是因為它堅持:進行算法操作的指針必須是確定其指向數據類型大小的。
//例如:
int *pint;
pint;//ANIS:正確
pint的結果是使其增大sizeof(int)。
但是大名鼎鼎的GNU(GNU‘s Not Unix的縮寫)則不這么認定,它指定void * 的算法操作和char * 一致。
因此下列語句在GNU編譯器中皆正確;
pvoid;//GNU:正確
pvoid = 1;//GNU:正確
pvoid的執行結果是其增大了1.
在實際的程序設計中,為迎合ANSI標准,並提高程序的可移植性,我們可以這樣編寫實現同樣功能的代碼:
void *pvoid;
(char *)pvoid;
(char *)pvoid =1;
GNU和ANSI還是有一些區別的,總體而言,GNU較ANSI更“開放”,提供了對更多語法的支持。但是我們在真實設計的時候應該盡可能的迎合ANSI標准。
規則四:如果函數的參數可以使任意類型的指針,則應聲明其參數為void *;
典型的如內存操作函數memcpy和memset的函數原型分別為:
void * memcpy(void *dest, const void *src,size_t len);
void * memset( void * buffer, int c, size_t num);
這樣,任何類型的指針都可以傳入memcpy和memset中,這也真實地體現了內存操作函數的意義,因為它操作的對象僅僅是一片內存,而不論這片內存是什么類型。如果memcpy和memset的參數類型不是void *,而是char *,那才叫真的奇怪了!這樣的memcpy和memset明顯不是一個“純粹的,脫離低級趣味的”函數!
下面的代碼執行正確:
//示例:memset接受任意類型指針
int intarray[100];
memset(intarray, 0, 100*sizeof(int));//將intarray清0;
//示例:memcpy接受任意類型指針
int intarray[100],int intarray2[100];
memcpy(intarray1, intarray2, 100*sizeof(int));//將intarray2拷貝給intarray1
有趣的是,memcpy和memset函數返回的也是void *類型,標准庫函數的編寫者是多么的富有學問啊!
規則五:void不能代表一個真實的變量
下面代碼都企圖讓void代表一個真實的變量,因此都是錯誤的代碼:
void a;//錯誤
function(void a);//錯誤
void體現了一種抽象,這個世界上的變量都是“有類型的”,void 的出現只是為了一種抽象的需要,如果你正確地理解了面向對象中“抽象基類”的概念,也很容易理解void數據類型。正如不能給抽象基類定義一個實例,我們也不能定義一個void(讓我們類比的稱void為抽象數據類型)變量。