将长整型转换为(void *)以传递

Question

将长整型转换为(void *)以传递

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阅读 LLNL 的 pthread 教程时，我遇到了以下示例代码

/******************************************************************************
* FILE: hello.c
* DESCRIPTION:
*   A "hello world" Pthreads program.  Demonstrates thread creation and
*   termination.
* AUTHOR: Blaise Barney
* LAST REVISED: 08/09/11
******************************************************************************/
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define NUM_THREADS 5

void *PrintHello(void *threadid)
{
   long tid;
   tid = (long)threadid;
   printf("Hello World! It's me, thread #%ld!\n", tid);
   pthread_exit(NULL);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
   pthread_t threads[NUM_THREADS];
   int rc;
   long t;
   for(t=0;t<NUM_THREADS;t++){
     printf("In main: creating thread %ld\n", t);
     rc = pthread_create(&threads[t], NULL, PrintHello, (void *)t);
     if (rc){
       printf("ERROR; return code from pthread_create() is %d\n", rc);
       exit(-1);
       }
     }

   /* Last thing that main() should do */
   pthread_exit(NULL);
}

我可以理解为什么要通过void *将long强制转换（如果不这样做，并且您传递指向t的指针，则线程打印出的数字会混乱），我的问题是，这是否应该被认为是合法的并且总是有效？还是这只是快速实现线程最简单示例的hack方法？这是一种标准的C语言方法吗？

- tacaswell

1

这绝对是一种hack。将整数强制转换为指针再转回来是未定义行为。 - Richard J. Ross III

2

@RichardJ.RossIII，对于intptr_t和uintptr_t来说，它们并不是未定义的 :-) - obataku

3

这并不是未定义行为，而是实现定义行为。这是微妙但重要的区别。 - paxdiablo

1

C11 6.3.2.3 整数可以转换为任何指针类型。 /--/

……结果是实现定义的，可能不正确对齐，可能不指向引用类型的实体，并且可能是陷阱表示。

在实践中，可以相当安全地依赖于这种实现定义的行为：long 可能足够大以容纳地址，并且我想不出会导致陷阱表示的任何平台。只有在尝试通过指针访问内存时才存在对齐问题。 - Lundin

我同意Lundin的观点。这是一个所有现实世界编译器都共享相同实现定义行为的问题，而且以任何其他方式将数据传递给新线程都存在重大成本（额外的同步步骤）。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

2个回答

0

这仅适用于32位系统，在64位系统中，long的大小为32位，但void*的大小为64位长。

- Ilay

1

long 的大小取决于实现。它可以是32位，也可以是64位。对于所有标准来说，它甚至可以是128位。 - Chris Lutz

2

@Chris是正确的。ISO为类型设置了最小范围，有效地定义了最小宽度。但是，实现可以自由提供32位指针和四十七亿比特整数，并且类型的大小可能与系统的基本位数有关或无关。 - paxdiablo

实际上，没有任何一个64位的实现是如此愚蠢，以至于他们使用了长达64位的数据类型（或者说...？）。通常情况下，使用long long来表示64位。 - Lundin

@R.. 太棒了...希望他们在某个时候升级到C99/C11。 - Lundin

大家好，我的评论是关于pthread教程中的代码。我不认为这段代码与Windows或其他编译器有任何关系，只适用于gcc。在32位Linux内核中，即使在内核模式编程中，long的长度也等于指针的长度。 - Ilay

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可以查看英文原文，
原文链接

- paxdiablo · Accepted Answer

不，从ISO C标准的角度来看，这并不严格符合要求，因为没有保证指针足够宽以容纳long。

一种可行的方式是传递指向long的指针，每个线程都有一个唯一的long（比如在数组中），或者在创建线程的线程和被创建的线程之间进行线程间通信（比如条件变量），以便后者可以在前者允许下一次线程创建之前进行复制。

然而，它不符合规范并不意味着它不能在特定实现中工作。只要您能保证void*与long之间的转换不会丢失任何信息，它就可能工作得很好。

根据C11 6.3.2.3 Pointers（虽然它与C99相比几乎没有改变）：

整数可以转换为任何指针类型。除非另有规定，否则结果是实现定义的，可能未对齐正确，可能不指向所引用类型的实体，并可能是陷阱表示。

任何指针类型都可以转换为整数类型。除非另有规定，否则结果是实现定义的。如果结果无法在整数类型中表示，则行为未定义。结果不需要在任何整数类型的值范围内。