指针与不同大小整数强制转换触发segmentation fault问题求解

错误原因 #

• 架构类型宽度不匹配：当前主流设备均为64位架构，内存指针（地址）长度为8字节，但unsigned int在通用编译环境中仅占4字节。将数组地址强制转换为unsigned int时会截断高位地址，得到的非法地址后续解引用时就会触发段错误。
• 类型使用不符合约定：你书中的结论成立前提是unsigned int宽度等于指针宽度，也就是32位运行环境，这已经不是当前设备的默认环境。C标准本身也没有约定unsigned int必须能够容纳指针值。
• 输出格式参数不匹配：printf的%p格式符要求传入void*类型参数，直接传入unsigned int属于未定义行为，也可能触发运行异常。

正确可运行实现 #

你可以使用C标准定义的uintptr_t类型复现书中的逻辑，该类型定义在<stdint.h>头文件中，专门用于存储指针值，保证宽度和当前系统的指针宽度一致。修改后代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

int main() {
        int i;

        char char_array[5] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e'};
        int int_array[5] = {1,2,3,4,5};

        uintptr_t hacky_nonpointer;

        hacky_nonpointer = (uintptr_t) char_array;

        for(i=0;i<5;i++) {
                printf("[hacky_nonpointer] 指向 %p, 存储的字符为 '%c'\n", (void*)hacky_nonpointer, *((char *) hacky_nonpointer));
                hacky_nonpointer = hacky_nonpointer + sizeof(char);
        }

        hacky_nonpointer = (uintptr_t) int_array;

        for(i=0;i<5;i++) {
                printf("[hacky_nonpointer] 指向 %p, 存储的整数为 %d\n", (void*)hacky_nonpointer, *((int *) hacky_nonpointer));
                hacky_nonpointer = hacky_nonpointer + sizeof(int);
        }
        return 0;
}

如果你需要验证原书的unsigned int版本，可以在编译时指定32位编译参数，例如gcc下使用gcc -m32 你的源文件名.c，编译得到的32位程序运行就不会报错，符合原书的演示逻辑。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者rctfx