将 long int* 转换为 long long int*

Question

在我的平台上，long int和long long int都是相同的（64位）。我有一个指向long int的指针，想要把它转换为指向long long int的指针。以下是代码：

static_cast<long long int*>(pointer);

不允许使用该方法。在C++11中，正确的方法是什么？

- InsideLoop

Answer 1

您需要强制“重新解释”指针：

reinterpret_cast<long long int*>(pointer);

这种转换意味着编译器“停止检查，我知道如何更好地解释该表达式中的二进制数据”。因此，无论何时使用reinterpret_cast时，请仔细检查您对平台、内存对齐等方面的了解。编写一些简单的单元测试，通过valgrind或地址sanitizer运行它们。

所以现在要考虑一下，是否真的需要将这样的指针强制转换。通常，重新设计函数等可以解决此类问题（例如，如果您只需要来自指向值的数据，则将其存储在某个附加变量中等）。您还可以尝试通过编译器强制进行一些检查：

template <typename Dest, typename Src>
Dest* safe_pointer_cast(Src* src)
{
  static_assert(sizeof(Src) == sizeof(Dest), "size of pointed values differ");
  static_assert(alignof(Src) == alignof(Dest), "alignment different");
  return reinterpret_cast<Dest*>(src);
}

- Hcorg

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你可以始终使用 static_assert 来确保它们具有相同的大小。 - Hcorg

由于它本质上是不安全的，编程语言迫使程序员变得明确，并让他/她三思而后行 :) - Hcorg

编译器知道是否安全（long int和long long int是相同的），我有一个C库（Intel MKL）需要一个指向long long int的指针，我想在程序中的任何地方都使用相同类型的整数（我使用std::ptrdiff_t，它是我的平台上的long int）。我将使用static_assert来实现它。 - InsideLoop

即使 long 和 long long 的大小相同，它们也不是相同的类型。你认为的“安全”在大多数情况下都是错误的。因此，你需要明确告诉编译器你知道自己在做什么。 - molbdnilo

@InsideLoop：我认为你误解了这里“安全”的含义。编译器可能知道在你的平台上什么是安全的或不安全的，但static_cast在此处不被允许的原因是因为它不能被视为语言上的安全（本质上是多平台的）。因为这种构造可能是非法的，所以语言要求static_cast失败，编译器无法（甚至不应该）对此做任何事情。 - DevSolar

Answer 2

您可以通过额外的存储空间以便携方式完成此操作：

long* ptr = /***/;
long long extra_storage = *ptr;
long long* long_ptr = &extra_storage;

没有额外的存储空间，但有编译时检查：

static_assert(sizeof(long) == sizeof(long long));
long* ptr = /***/;
long long* long_ptr = reinterpret_cast<long long*>(ptr);

- Maxim Egorushkin

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在您的第一个示例中，long_ptr 是 extra_storage 变量的 _地址_，而不是它的值。 - DarkDust

@DarkDust 那是真的。 - Maxim Egorushkin