最近在写项目的时候遇到这样一个场景:需要管理多个空闲的内存块,把它们以链表的形式连接起来,那就需要在内存块的头4个字节(32位下)存放下一个内存块的地址。
*(int*)
内存块的地址是void类型的,我一开始想到的就是把内存块的首地强转成int的类型,然后解引用,这样就能以int对象的方式去访问这个内存块了,也就是访问这个内存块的前4个字节。
如下代码所示,这里通过malloc申请了两个16字节大小的内存块obj1和obj2,然后想要在obj1内存块的头4个字节存放obj2的地址。
- 把obj2的首地址转换成int类型存放在obj1的头四个字节中
- 去obj1头4个字节的内容,并强转成void*类型,给到obj1,近似与链表中p = p->next
代码如下:
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
void* obj1 = malloc(16);
void* obj2 = malloc(16);
cout << "obj1:" << obj1 << endl;
cout << "obj2:" << obj2 << endl;
*(int*)obj1 = (int)obj2; //把obj2的首地址转换成int类型存放在obj1的头四个字节中
obj1 = (void*)*(int*)obj1; //去obj1头4个字节的内容,并强转成void*类型,给到obj1,近似与链表中p = p->next
cout << "obj1:" << obj1 << endl;
cout << "obj2:" << obj2 << endl;
return 0;
}
执行结果:
从调试结果和打印结果中我们可以看到,我们确实把obj2的地址存放到了obj1的头四个字节。
可以看到执行了*(int*)obj1 = (int)obj2;后,obj1的头四个字节被修改为obj2的首地址
可以看到在32位情况下是没有问题的,但是在64位下一个地址是8字节的,而int是4字节,所以不能使用int。在64位下,我后来改用long long是可以的,于是我写了一个条件编译,如果在32位下就用int,在64位下就用long long。
代码:
#include <iostream>
using namespace std;
#ifdef _WIN64
#define MY_TYPE long long
#elif _WIN32
#define MY_TYPE int
#endif
int main()
{
void* obj1 = malloc(16);
void* obj2 = malloc(16);
cout << "obj1:" << obj1 << endl;
cout << "obj2:" << obj2 << endl;
*(MY_TYPE*)obj1 = (MY_TYPE)obj2;
obj1 = (void*)*(MY_TYPE*)obj1;
cout << "obj1:" << obj1 << endl;
cout << "obj2:" << obj2 << endl;
return 0;
}
运行结果:
可以看到,运行结果无误。
*(void**)
虽然但是,条件编译的方法很挫,后来我又发现了一种新的方法,就是把void*的内存块首地址强转成void**类型,然后再解引用,此时访问到的就是一个void*的对象,而void*在32位下是4字节,64位下是8字节,此时通过访问这个void*对象,在32位下就可以访问到内存块的前4个字节,64位下前8个字节,就不需要条件编译了。
代码:
#include <iostream>
using namespace std;
//#ifdef _WIN64
//#define MY_TYPE long long
//#elif _WIN32
//#define MY_TYPE int
//#endif
int main()
{
void* obj1 = malloc(16);
void* obj2 = malloc(16);
cout << "obj1:" << obj1 << endl;
cout << "obj2:" << obj2 << endl;
//*(MY_TYPE*)obj1 = (MY_TYPE)obj2;
//obj1 = (void*)*(MY_TYPE*)obj1;
//实际上就是把MY_TYPE换成void*,由于内存块地址本身就是void*的,所以不需要强转。
*(void**)obj1 = obj2;
obj1 = *(void**)obj1;
cout << "obj1:" << obj1 << endl;
cout << "obj2:" << obj2 << endl;
return 0;
}
运行结果:
把*(void**)设计成函数,方便调用
为了方便调用,我把*(void**)设计成了一个函数,如下所示:
static void*& NextObj(void* obj)
{
return *(void**)obj;
}
该函数返回的是一个void对象的引用,这样我们就可以通过这个返回值修改void对象中的内容。最终代码如下所示:调用起来就十分方便,使用NextObj(p)就像使用p->next一样。
#include <iostream>
using namespace std;
//#ifdef _WIN64
//#define MY_TYPE long long
//#elif _WIN32
//#define MY_TYPE int
//#endif
static void*& NextObj(void* obj)
{
return *(void**)obj;
}
int main()
{
void* obj1 = malloc(16);
void* obj2 = malloc(16);
cout << "obj1:" << obj1 << endl;
cout << "obj2:" << obj2 << endl;
//*(MY_TYPE*)obj1 = (MY_TYPE)obj2;
//obj1 = (void*)*(MY_TYPE*)obj1;
//实际上就是把MY_TYPE换成void*,由于内存块地址本身就是void*的,所以不需要强转。
//*(void**)obj1 = obj2;
//obj1 = *(void**)obj1;
NextObj(obj1) = obj2;
obj1 = NextObj(obj1);
cout << "obj1:" << obj1 << endl;
cout << "obj2:" << obj2 << endl;
return 0;
}