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C/C++语言void 及void 指针深层探索

1 void 的含义
void 的字面意思是“无类型”，void *则为“无类型指针”，void *可以指向任何类型的数据。
void 几乎只有“注释”和限制程序的作用，因为从来没有人会定义一个void 变量，让我们试着来定义：
void a;
这行语句编译时会出错，提示“illegal use of type ‘void‘”。不过，即使void a 的编译不会出错，它也没有任何实际意义。
void 真正发挥的作用在于：
（1） 对函数返回的限定；
（2） 对函数参数的限定。

2 下面给出void 关键字的使用规则：
规则一 如果函数没有返回值，那么应声明为void 类型

在C 语言中，凡不加返回值类型限定的函数，就会被编译器作为返回整型值处理。但是许多程序员却误以为其为void 类型。例如：
add ( int a, int b )
{
return a + b;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
printf ( "2 + 3 = %d", add ( 2, 3) );
}
程序运行的结果为输出：
2 + 3 = 5
这说明不加返回值说明的函数的确为int 函数。
林锐博士《高质量C/C++编程》中提到：“C++语言有很严格的类型安全检查，不允许上述情况（指函数不加类型声明）发生”。可是编译器并不一定这么认定，譬如在Visual C++6.0 中上述add 函数的编译无错也无警告且运行正确，所以不能寄希望于编译器会做严格的类型检查。
因此，为了避免混乱，我们在编写C/C++程序时，对于任何函数都必须一个不漏地指定其类型。如果函数没有返回值，一定要声明为void 类型。这既是程序良好可读性的需要，也是编程规范性的要求。另外，加上void 类型声明后，也可以发挥代码的“自注释”作用。代码的“自注释”即代码能自己注释自己。

规则二 如果函数无参数，那么应声明其参数为void
在C++语言中声明一个这样的函数：
int function(void)
{
return 1;
}
则进行下面的调用是不合法的：
function(2);
因为在C++中，函数参数为void 的意思是这个函数不接受任何参数。
我们在Turbo C 2.0 中编译：
#include "stdio.h"
fun()
{
return 1;
}
main()
{
printf("%d",fun(2));
getchar();
}
编译正确且输出1，这说明，在C 语言中，可以给无参数的函数传送任意类型的参数，但是在C++编译器中编译同样的代码则会出错。
在C++中，不能向无参数的函数传送任何参数，出错提示“‘fun‘ : function does not take 1 parameters”。
所以，无论在C 还是C++中，若函数不接受任何参数，一定要指明参数为void。

规则三 小心使用void 指针类型
按照ANSI(American National Standards Institute)标准，不能对void 指针进行算法操作，即下列操作都是不合法的：
void * pvoid;
pvoid++; //ANSI：错误
pvoid += 1; //ANSI：错误
//ANSI 标准之所以这样认定，是因为它坚持：进行算法操作的指针必须是确定知道其指向数据类型大小的。
//例如：
int *pint;
pint++; //ANSI：正确
pint++的结果是使其增大sizeof(int)。
但是大名鼎鼎的GNU(GNU‘s Not Unix 的缩写)则不这么认定，它指定void *的算法操作与char *一致。
因此下列语句在GNU 编译器中皆正确：
53
pvoid++; //GNU：正确
pvoid += 1; //GNU：正确
pvoid++的执行结果是其增大了1。
在实际的程序设计中，为迎合ANSI 标准，并提高程序的可移植性，我们可以这样编写实现同样功能的代码：
void * pvoid;
(char *)pvoid++; //ANSI：正确；GNU：正确
(char *)pvoid += 1; //ANSI：错误；GNU：正确
GNU 和ANSI 还有一些区别，总体而言，GNU 较ANSI 更“开放”，提供了对更多语法的支持。但是我们在真实设计时，还是应该尽可能地迎合ANSI 标准。

规则四 如果函数的参数可以是任意类型指针，那么应声明其参数为void *
典型的如内存操作函数memcpy 和memset 的函数原型分别为：
void * memcpy(void *dest, const void *src, size_t len);
void * memset ( void * buffer, int c, size_t num );
这样，任何类型的指针都可以传入memcpy 和memset 中，这也真实地体现了内存操作函数的意义，因为它操作的对象仅仅是一片内存，而不论这片内存是什么类型。如果memcpy 和memset 的参数类型不是void *，而是char *，那才叫真的奇怪了！这样的memcpy 和memset 明显不是一个“纯粹的，脱离低级趣味的”函数！
下面的代码执行正确：
//示例：memset 接受任意类型指针
int intarray[100];
memset ( intarray, 0, 100*sizeof(int) ); //将intarray 清0
//示例：memcpy 接受任意类型指针
int intarray1[100], intarray2[100];
memcpy ( intarray1, intarray2, 100*sizeof(int) ); //将intarray2 拷贝给intarray1
有趣的是，memcpy 和memset 函数返回的也是void *类型，标准库函数的编写者是多么地富有学问啊！

规则五 void 不能代表一个真实的变量
下面代码都企图让void 代表一个真实的变量，因此都是错误的代码：
void a; //错误
function(void a); //错误
void 体现了一种抽象，这个世界上的变量都是“有类型”的，譬如一个人不是男人就是女人（还有人妖？）。
void 的出现只是为了一种抽象的需要，如果你正确地理解了面向对象中“抽象基类”的概念，也很容易理解void 数据类型。正如
不能给抽象基类定义一个实例，我们也不能定义一个void（让我们类比的称void 为“抽象数据类型”）变量。

总结
小小的void 蕴藏着很丰富的设计哲学，作为一名程序设计人员，对问题进行深一个层次的思考必然使我们受益匪浅。

posted on 2010-08-10 16:07 LinusYu 阅读(161) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: C++