C 語言常見誤解/指標/表示法與轉型
指標（一）表示法和轉型
編輯問：指標不就是記憶體的位置嗎？不同型態的指標只有在位移（指標運算）時不一樣，實際上連函式指標都只是記憶體中的位置不是嗎？
答：並不是所有機器都使用「平面記憶體模型」（flat memory model），可以把記憶體當成一個巨大、連續的表格看待。除了標準（參考 N1256 6.2.5p27）規定的幾種狀況外，不同型態的指標可以長得完全不一樣。最後，函式指標（function pointer）是另一世界的東西，可以跟物件指標完全沒關係。並不是所有機器都把物件和程式碼都擺在同一大塊記憶體裡面。
如果你測試發現一樣，那只是你測試的實作用同一種方法表示所有指標，請參考你作業系統或機器的文件確認你的發現。世界上的確有實作用不同格式表示不同型態的指標，不可攜的程式在那些機器上可能會出現嚴重的錯誤。（參考 clc FAQ 5.17 看實際例子）
問：所有指標都能轉型成 void* 或是 char* 不是嗎？
答：標準不保證函式指標也可以轉型成 void* 或 char*.（參考 clc FAQ 4.13 和 N1256 6.3.2.3p1）
問：指標可以轉型成 int 或是 long 不是嗎？
答：就算不考慮函式指標，還是不保證成功，而且轉過去的數字可能也無法直接讀。實際的例子像是 AMD64 指令集下 Linux/Mac OS/Solaris/FreeBSD 等等（採用 LP64 資料模型）裡面的 int 或是 Microsoft Windows 的 X64 版本（採用 LLP64 資料模型）裡面的 int 和 long 都存不下 64 位元的指標。可攜程式碼不需要因為指標大小變了改寫。 （參考標準 N1256 6.3.2.3p6）
問：把指標（直接）轉型成 intptr_t 或 uintptr_t 總可以了吧？
答：同上。就算不考慮函式指標，還是不保證成功。
問：那到底要怎麼寫才能轉型成整數存起來？
答：先轉型成 void*（注意函式指標可能不能轉）然後再轉型成 intptr_t 或 uintptr_t.
intptr_t i = (intptr_t)(void*)p; // 假設 p 的型態是 int*
要用時先轉回 void* 再轉回原來指標。
int* pi = (int*)(void*)i;
這是萬無一失，絕對可攜的作法。唯一的問題是實作可能沒有提供 intptr_t. 在某些機器上指標也不用數字表示。（參考 N1256 7.18.1.4p1 和 clc FAQ 5.17 看實際例子）
問：如果兩個指標比較（==運算子）相等，（成功）轉型成整數型態後比較也會相等嗎？
答：沒有保證，因此用此種方法來做 hash 之類的不可攜。可轉型回原本的指標型態再比較是否相等。（參考 comp.std.c 的討論）
問：假如指標成功轉型成另一個型態的指標，應該就可以用轉型後的指標去存取物件吧？
答：否，轉型成功不代表可以用來存取。標準對於什麼型態的指標能存取什麼型態的物件有嚴格規定（type-based aliasing rules）。例如 int 物件不能被指向 short 的指標存取，即使指標轉型成功也不行。除了標準規定的例外外，編譯器可以假設不同型態的存取指向不同物件，做超乎想像的最佳化，把運算順序隨意調動；如下列程式碼：
int i = 0;
short *s = (short*) &i;
i = 0;
*s = 1;
在實際的機器上，最後 i 的值可能還是 0. 如果想違反標準，請了解如何關掉相關的最佳化。（參考 N1256 6.5p7, Linus Torvalds 的抱怨，gcc 應該可用 -fno-strict-aliasing 關掉 和 N1520: Fixing the rules for type-based aliasing）
問：假設 p 是一個指標，那麼 printf("%p", p) 就該印出 0x7fff12345678 之類的東西不是嗎？
答：printf 系列函式的 %p 只能印指向 void 的指標，所以必須先轉型成 void*（注意函式指標可能不能轉）。只要 p 不是函式指標就可以這樣寫：
printf("%p", (void*)p);
注意即使轉型成功，指標要怎麼印是實作決定，不一定要印成十六進位，也不一定要加上 0x。（參考 N1256 7.19.6.1p8）
問：我作業系統的文件說 %p 其實可以當作 %#x 或是 %#lx. 這是不是代表其實可以用 %#x 或 %#lx 印出？
答：查作業系統文件值得鼓勵，但如同問題所描述，這頂多只有在該作業系統上才對會。印指標還是要用 %p 或是用上述方法轉成 intptr_t 再印出來。