Haben alle Zeiger in C die gleiche Größe? Die überraschende Antwort.

Haben alle Zeiger in C die gleiche Größe?

In der Welt In C spielen Zeiger eine entscheidende Rolle bei der Speicherverwaltung und dem Zugriff auf Daten. Aber unterliegen sie alle den gleichen Größenbeschränkungen? Überraschenderweise lautet die Antwort sowohl „Ja“ als auch „Nein“. Während es aufgrund ihrer inhärenten Natur als Speicheradressen verlockend ist anzunehmen, dass alle Zeiger die gleiche Größe haben, beschreibt der C-Standard explizit bestimmte Fälle, in denen diese Annahme zutrifft:

1. void hat die gleiche Größe wie char
   ([basic.compound]/5)

2. T const
   , T volatile

   und T const volatile
   haben die gleiche Größe wie T. Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass cv-qualifizierte Versionen desselben Typs Layoutkompatibilität aufweisen und Zeiger auf Layout-kompatible Typen eine äquivalente Wertdarstellung besitzen ([basic.compound]/3).

3. Dasselbe gilt für Zeiger um Typen mit demselben zugrunde liegenden Typ aufzuzählen, die dieselbe Größe haben ([dcl.enum]/9).
   

Die praktische Realität< ;/p>

In der Praxis unterliegen Zeiger auf Klassentypen normalerweise derselben Größenbeschränkung. Der Grund liegt in der Standardanforderung, dass die Größe seines Zeigertyps auch dann erhalten werden kann, wenn der Klassentyp unvollständig ist. Dies führt zu einer Einschränkung für Compiler und zwingt sie, die Größe des Zeigertyps zu bestimmen, ohne die interne Struktur der Klasse vollständig zu kennen.

Während Compiler die Flexibilität behalten, Größenunterschiede einzuführen B. das Differenzieren von Zeigern anhand von Klassenpräfixen, ist diese Praxis in realen Szenarien ungewöhnlich.

In den meisten Fällen gelten auch die folgenden Größengleichungen in der Praxis:< ;/p>

• Zeiger auf Funktionstypen haben die gleiche Größe.

• Zeiger auf Datenelemente haben die gleiche Größe.
  < li>Zeiger auf Funktionsmitglieder haben die gleiche Größe.

Diese Gleichheiten ergeben sich aus der Fähigkeit, die Umwandlung zwischen bestimmten Zeigertypen ohne Informationsverlust neu zu interpretieren. Obwohl Compiler technisch gesehen Füllvariationen einführen könnten, gibt es dafür keine praktische Rechtfertigung.

Ausnahmen von der Regel

In segmentierten Architekturen mit „Near“- und „Far“-Zeigern kann es jedoch zu Größenunterschieden kommen. Diese Abweichung von den allgemeinen Regeln ist eine bemerkenswerte Ausnahme.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der C-Standard zwar die Möglichkeit von Zeigergrößenvariationen zulässt, in praktischen Anwendungen jedoch die meisten Zeiger konform sind die gleichen Größenbeschränkungen. Diese Konsistenz vereinfacht die Speicherverwaltung und verbessert die Lesbarkeit des Codes.

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