C语言char*与void*指针互转及通用swap函数实现问题排查

你的代码存在两个致命错误，直接触发程序崩溃，因此第二个printf完全不会执行：

• 越界内存访问触发段错误：array是一个独立的void*类型栈变量，仅占1个指针长度的内存，值为数组s的首地址。你写的(&array)[1]相当于越过array变量的内存边界，访问栈上相邻的未分配内存，往这块内存写数据会直接破坏栈结构，操作系统会立刻终止进程，后续代码完全没有执行机会。
• 函数设计和类型转换完全不符合通用逻辑：你写的swap只支持char**类型参数，根本达不到通用void*交换的要求；最后打印时直接把void*强转成char*重复打印，即使不崩溃也不可能得到正确的两个字符串结果。

通用交换函数的核心逻辑是不绑定任何具体数据类型，通过传入单元素的字节长度，按字节拷贝完成内存交换，和C标准库qsort的设计逻辑完全一致，可以支持任意类型数据（int、自定义结构体、字符串等）的交换需求：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

// 通用交换函数：a/b为任意类型的元素指针，elem_size为单个元素占的字节数
static void swap(void* a, void* b, size_t elem_size) {
    void* temp = malloc(elem_size);
    memcpy(temp, a, elem_size);
    memcpy(a, b, elem_size);
    memcpy(b, temp, elem_size);
    free(temp);
}

针对你的字符串数组测试场景，调用时需要注意：字符串数组的每个元素是char*类型，因此元素大小为sizeof(char*)；由于标准C不允许直接对void*做指针偏移，需要先转成单字节步长的char*，按索引 * 元素大小计算偏移量，才能拿到对应位置元素的真实地址。修正后的测试代码如下：

int main()
{
    char* s[2];
    s[0] = "weee";
    s[1] = "yooo";
    void* array = s;
    printf("before %s %s\n", s[0], s[1]);
    // 传入索引0、索引1位置的元素地址，以及char*类型的字节长度
    swap(
        (char*)array + 0 * sizeof(char*),
        (char*)array + 1 * sizeof(char*),
        sizeof(char*)
    );
    // 打印时先转回char**类型指针，取下标对应的值才是字符串首地址
    printf("after = %s %s\n", 
        ((char**)array)[0],
        ((char**)array)[1]
    );
    return 0;
}

• 实现通用排序算法时，所有涉及元素访问、交换的逻辑，都不能硬编码具体类型，必须依赖传入的元素字节长度做内存操作，才能适配不同数据类型的排序需求。
• 对void*做地址偏移时，必须先转为char*类型（步长为1字节），偏移量计算公式为目标索引 * 单个元素字节长度，直接对void*做加减属于GCC非标准扩展，可移植性极差。
• char* arr[n]字符串数组的存储逻辑是：数组内存中连续存放n个char*指针，每个指针指向对应字符串的首地址，访问第i个字符串时需要先拿到数组中第i个char*的值，不能直接把数组首地址强转成char*当字符串使用。
• 对指针做下标访问时，必须保证访问的内存属于预先分配的合法范围，越界读写属于未定义行为，大概率直接触发段错误导致程序崩溃。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ramaswag