C++中char*、int*、void*等指针类型的对齐限制相关疑问

核心逻辑 #

所有指针的地址合法性限制，完全由它指向的类型的内存对齐（alignment）要求决定：CPU访问内存时，要求n字节大小的基础类型的存储地址必须是n的整数倍，否则会触发访问异常或严重的性能损耗。 #

三类指针的具体限制 #

• char*
  指向的char类型大小为1字节，对齐要求为1，因此地址可以是任意整数，包括奇数值，不存在访问限制。
• int*
  主流桌面/移动端系统（x86、x86_64、ARM）上int大小为4字节，对齐要求为4，因此int*的地址值必须是4的整数倍，二进制最后两位为0，不能为奇数值。如果强行给int*赋值奇数地址并读写，属于C++标准定义的未定义行为，轻则访问性能暴跌几十倍，重则直接触发硬件异常导致程序崩溃。
• void*
  属于无类型指针，本身不支持解引用操作，仅用来存储内存地址，因此可以存放任意合法的地址值，没有对齐限制。但如果将void*强转为其他类型的指针，必须满足目标类型的对齐要求，否则会和int*非对齐访问一样触发未定义行为。

常见错误示例 #

char buf[10] = {0};
// 非法：buf+1的地址不是4的倍数，强转int*后访问会出问题
int* p = reinterpret_cast<int*>(buf + 1);
int val = *p; // 未定义行为

注意：极少数架构（如x86）硬件支持非对齐访问，不会直接崩溃，但这种写法完全不可移植，且性能损失极大，绝对不允许在正式代码中使用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者IcanCode