C 語言中 void* 詳解及應用介紹

導讀	void 在英文中作為名詞的解釋為 "空虛、空間、空隙"，而在 C 語言中，void 被翻譯為"無型別"，相應的void * 為"無型別指標"。void 似乎只有"註釋"和限制程式的作用，當然，這裡的"註釋"不是為我們人提供註釋，而是為編譯器提供一種所謂的註釋。

1. 對函式返回的限定，這種情況我們比較常見。
2. 對函式引數的限定，這種情況也是比較常見的。

一般我們常見的就是這兩種情況：

1. 當函式不需要返回值值時，必須使用void限定，這就是我們所說的第一種情況。例如：void func（int a,char *b）。
2. 當函式不允許接受引數時，必須使用void限定，這就是我們所說的第二種情況。例如：int func(void)。

1. void 指標可以指向任意型別的資料，就是說可以用任意型別的指標對 void 指標對 void 指標賦值。例如：

int *a；
void *p；
p=a；

如果要將 void 指標 p 賦給其他型別的指標，則需要強制型別轉換，就本例而言：a=（int *）p。在記憶體的分配中我們可以見到 void 指標使用：記憶體分配函式 malloc 函式返回的指標就是 void * 型，使用者在使用這個指標的時候，要進行強制型別轉換，也就是顯式說明該指標指向的記憶體中是存放的什麼型別的資料 (int *)malloc(1024) 表示強制規定 malloc 返回的 void* 指標指向的記憶體中存放的是一個個的 int 型資料。

2. 在 ANSI C 標準中，不允許對 void 指標進行一些算術運算如 p++ 或 p+=1 等，因為既然 void 是無型別，那麼每次算術運算我們就不知道該操作幾個位元組，例如 char 型操作 sizeof(char) 位元組，而 int 則要操作 sizeof(int) 位元組。而在 GNU 中則允許，因為在預設情況下，GNU 認為 void * 和 char * 一樣，既然是確定的，當然可以進行一些算術操作，在這裡sizeof(*p)==sizeof(char)。

void 幾乎只有"註釋"和限制程式的作用，因為從來沒有人會定義一個 void 變數，讓我們試著來定義：

void a;

這行語句編譯時會出錯，提示"illegal use of type 'void'"。即使 void a 的編譯不會出錯，它也沒有任何實際意義。

眾所周知，如果指標 p1 和 p2 的型別相同，那麼我們可以直接在 p1 和 p2 間互相賦值；如果 p1 和 p2 指向不同的資料型別，則必須使用強制型別轉換運算子把賦值運算子右邊的指標型別轉換為左邊指標的型別。

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，任何型別的指標都可以直接賦值給它，無需進行強制型別轉換。

void *p1;
int *p2;
p1 = p2;

但這並不意味著，void * 也可以無需強制型別轉換地賦給其它型別的指標。因為"無型別"可以包容"有型別"，而"有型別"則不能包容"無型別"。

小心使用 void 指標型別:

按照 ANSI(American National Standards Institute) 標準，不能對 void 指標進行演算法操作，即下列操作都是不合法的：

void * pvoid;
pvoid++; //ANSI：錯誤
pvoid += 1; //ANSI：錯誤
//ANSI標準之所以這樣認定，是因為它堅持：進行演算法操作的指標必須是確定知道其指向資料型別大小的。
//例如：
int *pint;
pint++; //ANSI：正確

pint++ 的結果是使其增大 sizeof(int)。
但是 GNU 則不這麼認定，它指定 void * 的演算法操作與 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。

在實際的程式設計中，為迎合 ANSI 標準，並提高程式的可移植性，我們可以這樣編寫實現同樣功能的程式碼：

void * pvoid;
((char *)pvoid)++; //ANSI：錯誤；GNU：正確
(char *)pvoid += 1; //ANSI：錯誤；GNU：正確

GNU 和 ANSI 還有一些區別，總體而言，GNU 較 ANSI 更"開放"，提供了對更多語法的支援。但是我們在真實設計時，還是應該儘可能地迎合 ANSI 標準。 如果函式的引數可以是任意型別指標，那麼應宣告其引數為void *。

注：void 指標可以任意型別的資料，可以在程式中給我們帶來一些好處，函式中形為指標型別時，我們可以將其定義為 void 指標，這樣函式就可以接受任意型別的指標。如：

典型的如記憶體操作函式 memcpy 和 memset 的函式原型分別為：

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

這樣，任何型別的指標都可以傳入 memcpy 和 memset 中，這也真實地體現了記憶體操作函式的意義，因為它操作的物件僅僅是一片記憶體，而不論這片記憶體是什麼型別（參見 C 語言實現泛型程式設計）。如果 memcpy 和 memset 的引數型別不是 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，脫離低階趣味的"函式！void 的出現只是為了一種抽象的需要，如果你正確地理解了物件導向中"抽象基類"的概念，也很容易理解 void 資料型別。正如不能給抽象基類定義一個例項，我們也不能定義一個 void（讓我們類比的稱 void 為"抽象資料型別"）變數。