指针的大小可以在数据和函数指针之间变化吗？

Question

我刚刚阅读了关于指针的C FAQ部分.

它讨论了无法使用void *指针来保存函数指针,因为指向数据的指针和指向函数的指针在某些平台上可能具有不同的大小,并且void *只能保证足够大以保存指向数据的指针.

任何人都可以举一个平台的例子,其中指向数据的指针和指向函数的指针实际上有不同的大小？

Answer 1

> type ppp.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int global = 0;

int main(void) {
    int local = 0;
    static int staticint = 0;
    int *mall;
    int (*fx)(void);

    fx = main;
    mall = malloc(42); /* assume it worked */
    printf("#sizeof pointer to local: %d\n", (int)sizeof &local);
    printf("#sizeof pointer to static: %d\n", (int)sizeof &staticint);
    printf("#sizeof pointer to malloc'd: %d\n", (int)sizeof mall);
    printf("#sizeof pointer to global: %d\n", (int)sizeof &global);
    printf("#sizeof pointer to main(): %d\n", (int)sizeof fx);
    free(mall);
    return 0;
}
> tcc -mc ppp.c
Turbo C  Version 2.01 ...
warnings about unused variables elided ...
Turbo Link  Version 2.0 ...
> ppp
#sizeof pointer to local: 4
#sizeof pointer to static: 4
#sizeof pointer to malloc'd: 4
#sizeof pointer to global: 4
#sizeof pointer to main(): 2
> tcc -mm ppp.c
> ppp
#sizeof pointer to local: 2
#sizeof pointer to static: 2
#sizeof pointer to malloc'd: 2
#sizeof pointer to global: 2
#sizeof pointer to main(): 4

tcc -mc在"紧凑"模型中生成代码; tcc -mm在"中"模型中生成代码

Answer 2

在实模式x86上,代码和数据由段+偏移量访问,每个都是16位数量."近"指针仅为16位且使用当前段,"远"指针为32位并指定段和偏移量.对于C编译器,您可以选择几种不同的内存模型,具有代码和数据的近端或远端指针的不同默认值.

例如,"中"存储器模型在数据指针附近使用,但默认情况下用于代码的远指针.

如果一些现代嵌入式处理器具有类似的内存模型,我不会感到惊讶.

Answer 3

请注意,POSIX需要指向对象的指针和指向函数的指针大小相同:

2.12.3指针类型

所有函数指针类型应与void指向的类型指针具有相同的表示形式.将函数指针转换为void*不得改变表示.这种转换产生的void*值可以使用显式转换转换回原始函数指针类型,而不会丢失信息.

注意:ISO C标准不要求这样,但它是POSIX一致性所必需的.

因此,声称符合POSIX标准的系统将是统一的.如果您只针对此类计算机,那么您不必担心这些差异.

Answer 4

使用哈佛架构的机器有单独的指令和数据存储，相应地有单独的指令和数据地址空间。在这样的体系结构中，没有真正的理由让两个地址空间（或支持它们的物理内存）具有相同的大小。

Answer 5

16位PIC单片机(Microchip PIC24和dsPIC)是具有不同数据和代码空间指针大小的哈佛架构器件的示例.单独的地址空间大小不同 - 片上SRAM的芯片面积成本比Flash存储器要大得多,因此数据指针可以更小.

PIC12,PIC16和PIC18架构也是如此,但dsPIC是我目前正在使用的.