[導讀] 要比較靈活的使用C語言實現一些高層級的框架時，需要掌握一些進階編程技巧，這篇來談談void指針的一些妙用。測試環境采用 IAR for ARM 8.40.1

推薦一首中文歌曲<<后來>>，英文翻唱<<life>>

來自瑞典歌手Sofia Kallgern：

什么是void指針

void指針一般被稱為通用指針或叫泛指針。它是C語言關于純粹地址的一種約定。當某個指針是void型指針時，所指向的對象不屬于任何類型。 因為void指針不屬于任何類型，則不可以對其進行算術運算，比如自增，編譯器不知道其自增需要增加多少。比如char *型指針，自增一定是指針指向的地址加1，short *型指針自增，則偏移2。

在C/C++中，在任意時刻都可以使用其它類型指針來代替void指針，或者用void指針來代替其他類型指針。

由這些特性就可以衍生出很多比較有用的技巧。指針的本質，是其值為一個地址，那么延伸一下：

當使用關鍵字void聲明指針變量時，它將成為通用指針變量。任何數據類型（char，int，float等）的任何變量的地址都可以賦值給void指針變量。

對指針變量的解引用，使用間接運算符*達到目的。但是在使用空指針的情況下，需要轉換指針變量以解引用。這是因為空指針沒有與之關聯的數據類型。編譯器無法知道void指針指向的數據類型。因此，要獲取由void指針指向的數據，需要使用在void指針位置內保存的正確類型的數據進行類型轉換。

對于空指針的解引用，你如不信，就來看看栗子：

看到了吧，直接解引用編譯不過，因為編譯器蒙了。

但須注意的是：

• 不同的編譯器對void指針處理是不一樣的，如IAR,ANSI C，VC對上述都將出錯，而GNU指定“void”的算法操作與“char”一致，因此上述寫法在GNU則可以編譯

所以做個類型轉換，修正如下：

• void型指針解引用須做類型指定。

• 類型轉換的時候須注意類型匹配。

另外，如果函數類型可以是任意類型的指針，則需將其參數定義為void *指針,例如string.h中關于內存操作的函數集：

??__EFF_NENW1NW2???__ATTRIBUTES???int???????memcmp(const?void?*,?const?void?*,size_t);__EFF_NENR1NW2R1?__DEPREC_ATTRS?void?*????memcpy(void?*_Restrict,const?void?*_Restrict,size_t);__EFF_NENR1NW2R1?__DEPREC_ATTRS?void?*????memmove(void?*,?const?void?*,size_t);__EFF_NENR1R1????__DEPREC_ATTRS?void?*????memset(void?*,?int,?size_t);

非易失存儲管理應用

在單片機開發中，往往需要實現數據的非易失存儲。所謂非易失存儲，就是數據改寫后在掉電后仍然能保持。哪些是非易失存儲介質呢？比如EEPROM,FLASH等都屬于非易失存儲介質。

比如一個產品里面有很多各種各樣的參數，且分布在各個子系統文件中。舉個栗子：

/*模塊A中有這樣一個結構體需要非易失存儲*/ typedef?struct?_t_paras{int?language;/*語言種類*/char?SN[20];?/*產品序列號*/ }T_PARAS; T_PARAS?sysParas;/*模塊B中有這樣一個結構體需要非易失存儲*/ typedef?struct?_t_pid{float?kp;float?ki;float?kd;float?T; }T_PID; T_PID?pidParas;

面對這樣一個需求，要實現非易失存儲，我在將底層的EEPROM/FLASH讀寫函數實現的基礎上，將上述應用數據按照一定順序存儲管理。那么更為理想的方式是什么呢？設計一個模塊專門負責存儲非易失數據。比如：

typedef?struct?_t_nv_layout{void?*?pElement;?/*參數地址*/int????length;???/*參數長度*/ }T_NV_LAYOUT; /*參數映射表*/ T_NV_LAYOUT?nvLayout[]={{&sysParas,sizeof(T_PARAS)},/*參數映射記錄*/{&pidParas,sizeof(T_PID)},... }; /*參數映射表記錄條數*/ #define?NV_RECORD_NUMBER??(sizeof(nvLayout)/sizeof(T_NV_LAYOUT)) void?nv_load(T_NV_LAYOUT?*pLayout,int?nvAddr,int?number); void?nv_store(T_NV_LAYOUT?*pLayout,int?nvAddr,int?number);

將上述設計思想，利用UML描述一下：

在上述基礎上，我們只需要設計硬件層抽象，即可設計出一個可行的、比較通用的NV管理子系統，這樣設計出的子系統忽略了業務數據，僅僅將其處理為數據，并不關心其業務意義。實現了業務邏輯與后臺的隔離解耦。做到了通用性。這里就比較巧妙的利用了void *指針的特性。如果對于該設計思想，在進一步延伸，將底層的抽象在做一層封裝，將更細節的底層實現細節隔離抽象，比如：

• 抽象I2C/SPI EEPROM，將其對上層的調用接口統一，那么如果你的系統原本是存儲在I2C EEPROM中，現在做一個新項目，你需要使用另外一種SPI接口的EEPROM，則只需要實現相應的底層處理函數即可。

• 將存儲介質抽象，比如是EEPROM/DATA FLASH等...

• ....

那么怎么做到底層抽象呢，我們可以利用函數指針定義統一的接口，具體部署時，只需要將實現函數的指針賦值給對應的函數指針即可，這樣就做到了接口的抽象統一。其實這就是驅動模型的一個簡易雛形。

總結一下

這篇文章引入了一些編程思想，對于單片機/嵌入式進階編程比較有用：

• 利用void *指針，將業務數據與底層存儲實現了抽象解耦

• 利用分層抽象實現了代碼具有良好的可移植性

• 利用函數指針實現了C++等高級語言的虛函數定義接口的思想

• 統一接口底層實現抽象，實現了驅動分層的思想

• void *指針由這個例子，可以延伸出很多類似的應用

啟示：一些語言細節如果深入了解其背后的機理，可以得到很多比較巧妙的應用。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的void 型指针的高阶用法，你掌握了吗？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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