在Delphi中将静态数组转换为指针？

Question

在Delphi中将静态数组转换为指针？

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最近在使用Delphi数组时，我遇到了一些问题，这让我更加仔细地考虑它们。

我编写了一个测试函数：

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);
var
  MyArray1: array[0..0] of UInt64;
  MyArray2: array of UInt64;
  Value1, Value2: UInt64;
begin
  SetLength(MyArray2, 1);

  MyArray1[0] := 100;
  MyArray2[0] := 100;

  Value1 := PUInt64(@MyArray1)^;
  Value2 := PUInt64(@MyArray2)^;

  Value1 := PUInt64(@MyArray1[0])^;
  Value2 := PUInt64(@MyArray2[0])^;

  //Value1 := PUInt64(MyArray1)^;
  Value2 := PUInt64(MyArray2)^;
end;

在我理解中，静态数组存储了第一个元素、第二个元素等值，而动态数组则存储了数组的地址。

因此，在 64位计算机上，PUInt64(@MyArray2)^ 实际上包含数组的地址，其中一半包含 32 位计算机中的地址。

但是为什么 PUInt64(MyArray1)^ 是无效转换？

同时，似乎 PUInt64(@MyArray2[0])^ 是最安全的转换方式，因为它适用于静态和动态数组。这正确吗？

- alancc

使用 Value1 := PUInt64(MyArray1[0])^; 替代 Value1 := PUInt64(MyArray1)^;。 - Schneider Infosystems Ltd

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@SchneiderInfosystemsLtd：这不是一个好主意。MyArray1[0] 是 UInt64，而不是指向 UInt64 的指针（100 不是有效地址）。在 32 位进程中，大小甚至都不匹配（指针是 32 位的，但 MyArray1[0] 是 64 位的）。 - Andreas Rejbrand

@Andreas Rejjbrand：是的，你说得对，PUInt64(MyArray1[0])^等于PUInt64(100)^。这会导致在地址0x064（100）处发生读取访问冲突。 - Schneider Infosystems Ltd

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Andreas Rejbrand · Accepted Answer

首先，我要夸奖一下您写出了这样一个经过深入研究的问题！基本上，您已经理解得很正确。在Delphi中，静态数组是值类型，就像单个整数或整数记录一样。使用sizeof操作符，可以获得数据的完整大小。另一方面，动态数组是引用类型。变量仅存储指向实际数组数据的单个指针。因此，在动态数组上使用sizeof操作符只会返回指针的大小。

当然，这也会影响赋值时发生的事情：如果您使用a := b操作符复制静态数组，则会复制所有数据，并且最终得到两个独立的数组。如果您复制动态数组，则只复制指针，并且最终得到两个指向相同数据的指针。

所以，回到您的代码：

Value1 := PUInt64(@MyArray1)^;

是的，因为MyArray1是以100开头的数据，所以@MyArray1是指向100值的指针。类型转换是正确的（因为数组中的数据类型是UInt64，指向该值的指针的类型是PUInt64），通过解引用，您可以得到100。

Value2 := PUInt64(@MyArray2)^;

是的，因为MyArray2是实际数据的指针，所以@MyArray2是指向实际数据指针的指针。在64位进程中，指针是64位整数，所以类型转换是有效的。通过取消引用，您可以获得返回实际数据的原始指针。但在32位进程中这样做是错误的。

更简单地说，您可以写成(*)

Value2 := NativeUInt(MyArray2);

让我们继续进行

Value1 := PUInt64(@MyArray1[0])^;

这很简单: MyArray1 [0] 是你的 100，你获取地址然后取消引用指针以获得原始值。

Value2 := PUInt64(@MyArray2[0])^;

我的想法完全相同。

而且

Value2 := PUInt64(MyArray2)^;

这基本上就是我在上面提到的情况（在*处），只不过它被解除引用了。它在32位和64位应用程序中都是有效的。（由于P的存在，PUInt64的大小为本地大小，可能为32位）。实际上，MyArray2是指向UInt64的指针，也就是PUInt64，因此通过解除引用它，您可以获得那个UInt64值（100）。

然而，

Value1 := PUInt64(MyArray1)^;

这是一个错误。在您的情况下，MyArray1 实际上与 UInt64 完全相同。它不是指向这样一个东西的指针，也不是 PUInt64。当然，您可以欺骗编译器并告诉它：“嘿，把这个当作指向 UInt64 的指针来处理。” 但是通过对它进行解引用，您将尝试获取地址为 100 的 UInt64 值，这将导致访问冲突，因为您并没有拥有该内存区域（很可能）。

在 64 位进程中，代码会编译通过，因为大小匹配。PUInt64 的大小为指针大小（64 位），而按照您的声明，MyArray1 的大小为 64 位。

在 32 位进程中，代码无法编译通过，因为大小不匹配。PUInt64 的大小为指针大小（32 位），但是按照您的声明，MyArray1 的大小为 64 位。

此外，似乎 PUInt64(@MyArray2[0])^ 是最安全的转换，因为它可以同时用于静态数组和动态数组。是这样吗？

通常，我觉得静态数组和动态数组是两个非常不同的东西，因此我不会试图强制让代码在两种情况下都看起来相同。

您是想获取数组中的第一个值吗？如果是，请直接写 MyArray2[0]。（或者在静态数组的情况下写成 MyArray1[0]。）您想获取第一个元素的地址吗？如果是，我更喜欢使用 NativeUInt(MyArray2)，而不是 NativeUInt(@MyArray2[0])（或者 pointer、PUInt64）。实际上，如果数组为空，则第一种方法会产生 0 或 nil，而另一种方法则是错误。

更新：

要澄清一下，如果 a 是静态数组，则第一个元素的地址就是 @a（或者 @a[0]）。如果 b 是动态数组，则第一个元素的地址为 pointer(b)（或者 @b[0]）。您可以将任何指针转换为其他指针大小的类型，例如 NativeUInt（整数类型）或 PUInt64（特定指针类型）或 PCardinal（特定指针类型）等。这不会改变实际值，只会改变编译时的解释。