C中的严格类型指针（假设）

这是我今天考试的一个问题：

在C语言中，假设指针是严格类型的（即，指向int的指针不能用于指向char）。这会降低它的表达能力吗？如果没有，为什么以及如何补偿这一限制？如果是，如何进行？为了“平衡”C语言表达能力的丧失，您还需要添加哪些构造

其他一些细节：

• 通过降低表达能力，我认为这意味着：您将无法创建某些您可以更早创建的程序
• 严格类型的指针意味着您不能执行如下操作：

  intx=5；int*p=&x；字符*温度=（字符*）p

• 这包括

  （void*）

  转换

我也在下面列出了我的答案

(someType *)((void *)somePtr)

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这种构造允许您将任何指针转换为（someType*）。

这是一个非常主观的问题。再加上我不知道“表达能力”是什么；）

仍然不能在指针类型之间转换是我头脑中的一个很大的限制。当使用Java将一个字符数组（例如来自网络套接字）映射到一个类时，似乎是非常烦人的。仅仅转换它并重新解释内存的能力是非常有用的，并且允许在处理随机内存块时进行显著的优化

你将如何克服这些限制？也许实现一个“cast”函数，或者仅仅是一个模板化的memcpy函数，可以重新解释内存，这将是优化的巨大奖励，对于像我这样的人来说，也是生产力的巨大奖励。它甚至可能是一个允许在字节流中包含某种类“id”的计划，以便您知道它可以被重新解释为一个特定的类

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拥有这种功能的缺点是，它允许您以完全错误的方式解释数据。这可能会导致非常严重的错误。

这是否意味着不再有

void*

？如果是这样，那么是的：C的表达能力将受到限制，因为

malloc

将无法实现。你需要在C++的代码中添加一个新的、类型化的、免费的商店分配机制。 （或者，否：C仍然是图灵完整的。但我不认为这就是这里的意思。）

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实际上，C甚至不是图灵完备的；请参阅下面的评论。

这个问题类似于询问指针强制转换的有用/有效用途。以下是一些：

如果没有指针强制转换，则必须有多个版本的

memcpy

、

memmove

、

malloc

，因为这些都需要实现和使用指针转换。在

malloc

的情况下，无法为用户定义的

struct

分配内存

在稍有不同的类别中，您无法实现多态的

qsort

（标准库提供的方法对

void*

数组进行排序，并且可以有效地用于对各种指针数组进行排序）

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至于什么样的特性可以重新获得表达能力，一个识别多态性的类型系统将是一个伟大的步骤，这样您就不必使用不安全的指针强制转换对其进行编码。这种类型的系统已经有很长一段时间了，如果你熟悉的话，它们遵循相同的思路。

我不认为这会降低它的表达能力-你仍然能够编写图灵机器解释器，这意味着它是图灵完整的。例如，请参见此示例

如果你指的是用户便利性方面的表现力，那么它肯定会极大地限制C，因为内存分配机制（malloc&co.）必须改变

在C语言中，假设指针是 严格键入（即指向 int不能用于指向 字符）

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提倡在C中使用严格的指针类型完全失去了意义，因为它只是汇编语言的一种可移植的速记。你应该能够自食其力，而一个优秀的开发人员也会聪明到不这样做。

这实际上可能会增加C的表现力。C语言是为数不多的几种语言之一，任何给定的实现都被指定为不图灵完整。标准中的类型表示将所有类型指定为字符的重叠数组，这意味着程序可用的所有类型和总数据（所有可能的指针、所有可能的文件名和所有可能的文件偏移量等的空间）是有限的，因此，C的计算模型是一个有限状态机

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如果您删除了指针表示为

char[sizeof（指针类型）]

的要求，那么正式指定的语言原则上可以处理无限量的数据，并且它将是图灵完整的。

我想到了一种方法来绕过无法在各种类型之间进行类型转换的限制。你可以使用工会：

union alltypepointers  
{  
    char* c,  
    short* s,
    int* i,  
    float* f,
    double* d,
    ...
};  

所有指针的大小都相同，因此如果更改一个指针，可以将其作为任何其他类型读取。您也可以对这些指针进行算术运算：

int variable = 0x2345;
alltypepointers p;
p.i = &variable;
char *temp = p.c;
p.c++;
int newint=*p.i;

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所以，你仍然可以做你之前能做的一切=>表达能力没有下降。

这可能也会被禁止，否则这个问题就有点微不足道了。-1：这不是问题所在。OP询问如果不允许，会发生什么。不允许从（另一种类型*）转换为（某种类型*），但标准保证将（任意类型*）转换为（无效*）和（无效*）转换为（任何类型*）。但是OP询问如果在C语言中不可能进行任何类型转换会发生什么，而不管当前的标准是什么。图灵完整性不仅是衡量一种语言实际有用程度的无用指标，OP可能通过“表达性”来表示不同的意思。@delnan:是的，但很难说他到底是什么意思。图灵完全性最接近于一般意义