使用无符号字符指针(unsigned char*)和字符串函数（如strcpy）

Question

我现在回忆起来，在我的代码中有些地方可能会将unsigned char*变量作为参数传递给像strcpy和strtok这样期望char *的函数。我的问题是：这是个坏主意吗？它可能导致问题吗？

例如：

unsigned char * x = // .... some val, null terminated
unsigned char * y = // ... same here;
strcpy(x,y); // ps assuming there is space allocated for x

e.g., unsigned char * x = strtok(NULL,...)

- user2793162

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你的问题描述不够清晰。建议提供一个最小化的代码案例，以便于定位编译错误或者其他问题。 - πάντα ῥεῖ

一般来说，我想知道将unsigned char *传递给期望char *的函数是否是一个好主意？（我不明白为什么会被踩） - user2793162

“c++”标签去哪了？不感兴趣C++的答案，或者错误地假设它必须与C的答案相同？ - Ben Voigt

@BenVoigt：是的，我更感兴趣的是C语言的答案 - 而且认为对于C++来说也应该类似。 - user2793162

嗯，C++ 在这方面大多与 C 兼容，但是规则还是有一些重要的差异。 - Ben Voigt

@BenVoigt：好的，基本上我的问题现在可以是：用哪个缓冲区来保存UTF-8？unsigned char * 还是 char *？如果我使用unsigned char *，哪些字符串函数不会出错？（我将浏览答案，看是否有对这个问题的回答） - user2793162

Answer 1

在你转换指针后，它保证是可行的，因为“严格别名规则”对通过signed和unsigned变量查看同一对象有一个特殊的例外。

请参见此处了解该规则。该页面上的其他答案也进行了解释。

- Ben Voigt

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@dmcr_code：嗯，你可能有一个编译器，其中“char”是“unsigned char”，而不是“signed char”。标准没有说明未经限定的“char”是带符号的还是无符号的。一般来说，只有在转换指针时，这样的代码才是可移植的。 - Ben Voigt

我有点困惑，因为未来我可能想使用UTF 8和无符号字符作为缓冲区 - 所以我想知道会发生什么情况 - 但显然有些普通的字符串函数也不会有用。但strtok应该没问题，因为分隔符是ASCII字符。 - user2793162

@dmcr_code：UTF-8 可以很好地与大多数为单字节字符串设计的函数配合使用。 - Ben Voigt

是的，但我的怀疑来自于我意识到我可能在所有地方都使用了unsigned char*，即使缓冲区本身应该包含ASCII值-所以这应该不是问题，对吧？另外，就像我说的，我可能没有进行强制转换，但也没有遇到任何问题。你建议我对此做些什么吗？ - user2793162

@Ben Voigt：“即使这些字符串函数期望的是char*，它们在无符号字符缓冲区上也能正常工作。”-> 如果无符号缓冲区包含ASCII字符，那么这很简单，就像我的情况一样。但如果值是非ASCII字符呢？（但仍然以null结尾） - user2793162

Answer 2

C语言的别名规则对于有符号/无符号变量和一般字符访问有例外。所以这里没有问题。
引用标准中的一段话：

一个对象的存储值只能被具有以下类型之一的lvalue表达式访问：
- 与对象的有效类型兼容的类型
- 与对象的有效类型兼容的限定版本的类型
- 与对象的有效类型相应的带符号或无符号类型
- 与对象的有效类型的限定版本相应的带符号或无符号类型
- 包含上述类型之一的聚合或联合类型（包括子聚合或包含联合体的成员，递归地），或
- 字符类型

所有标准库函数都将任何char参数视为unsigned char，因此传递char*、unsigned char*或signed char*是相同的。
引用的介绍：

对于本子句中的所有函数，每个字符都将被解释为具有unsigned char类型（因此，每个可能的对象表示都是有效的并且具有不同的值）。

但是，如果您弄错了符号，则编译器应该会发出警告，特别是如果您启用了所有警告（您应该始终这样做）。

- Deduplicator

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我的标准中唯一关于将unsigned char视为处理的内容是：“许多库函数的描述依赖于C标准库的签名和语义。在所有这些情况下，都应省略任何使用限定符的限制。”（该问题也被标记为“c ++”）。无论如何，这是一个好消息。 - Ben Voigt

嗯，我已经找到了C语言的参考资料。由于C和C++都尽量避免不必要的不兼容性，所以应该有类似的东西适用于C++。不过也许你引用的内容就足够了... - Deduplicator

请翻译以下有关编程的内容，从英文到中文。只返回翻译后的文本：附注：这是针对C语言的，我认为去掉C++标签可能没有影响。 - user2793162

@dmcr：如果答案对两者都相同，而且已经有了答案，那为什么还要费事呢？不过，我有时会添加C或C++标签，如果两者都适用的话。这样可以更好地搜索。 - Deduplicator

@giorgim：不，char、signed char和unsigned char（以及指向它们的指针）是不同的类型，只是所有标准库函数都将char处理为unsigned整数类型。 - Deduplicator

Answer 3

转换 unsigned char * 为 char *（或反之亦然）的唯一问题是它本应该是一个错误。使用强制类型转换来解决它。

e.g,

function((char *) buff, len);

话虽如此，strcpy需要有空字符(\0)才能正常工作。另一种选择是使用memcpy。

但是你不应该使用带有字符串处理函数的unsigned char数组。在C中，字符串是char数组，而不是unsigned char数组。由于传递给strcpy会丢弃无符号限定符，因此编译器会发出警告。

总的来说，当你没有必要时，不要将事物设为无符号。

- Engineer2021

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如果这是一个C编译器，它不应该关心。 - Engineer2021

通常情况下，如果不必要的话，也不要将事物标记为有符号。 - 4pie0

@staticx，简单回答一下：在这种情况下，strcpy函数是否能正常工作？ - 4pie0

有些库将unsigned char*用作字符串，SQLite就是一个例子。那么，为什么char会有带符号/无符号的对应项？ - Joker_vD

strcpy和所有其他C字符串/字符处理函数的定义是按照unsigned char来工作的。所以，没有问题。 - Deduplicator