Существуют ли какие-либо платформы, где указатели на разные типы имеют разные размеры?

Question

Стандарт C позволяет указать указатели на разные типы, имеющие разные размеры, например. sizeof(char*) != sizeof(int*) разрешено. Однако он требует, чтобы, если указатель преобразуется в void* и затем преобразован обратно в исходный тип, он должен сравниваться как равный его исходному значению. Поэтому логически следует, что sizeof(void*) >= sizeof(T*) для всех типов T, правильно?

На большинстве распространенных сегодня платформ (x86, PPC, ARM и 64-битные варианты и т. Д.) Размер всех указателей равен размеру собственного регистра (4 или 8 байтов), независимо от того, печатать. Существуют ли какие-либо эзотерические или встроенные платформы, где указатели на разные типы могут иметь разные размеры? Я специально спрашиваю о данных указателей, хотя мне также будет интересно узнать, есть ли платформы, где функция указатели имеют необычные размеры.

Я определенно не, спрашивающий о указателях-указателях C++ и указателях-членах. Они занимают необычные размеры на общих платформах и могут даже варьироваться в пределах одной платформы, в зависимости от свойств класса-указателя (не полиморфного, одиночного наследования, множественного наследования, виртуального наследования или неполного типа).

Answer 1

Answer from the C FAQ:

Серия Prime 50 используется сегмент 07777, смещение 0 для нулевого указателя, по крайней мере, для PL/I. В более поздних моделях использовался сегмент 0, смещение 0 для нулевых указателей на C, что требовало новых инструкций, таких как TCNP (Test C Null Pointer), очевидно, как сосок для всего сохранившегося плохо написанного кода на C, который делал неправильные предположения. Старые, ориентированные на слово Prime машины также были известны тем, что требовали более крупных указателей байтов (char *), чем указатели на слова (int *).

Серия Eclipse MV из Data General имеет три поддерживаемых архитектурой форматов указателей (слова, байты и указатели на бит), два из которых используются компиляторами C: указатели байтов для char * и void * и указатели слов для всего остальное. По историческим причинам в ходе эволюции 32-битной линии MV из 16-разрядной линии Nova указатели на слова и указатели байтов имели биты смещения, косвенности и защиты кольца в разных местах слова. Передача несогласованного формата указателя в функцию привела к ошибкам защиты. В конце концов, компилятор MV C добавил много вариантов совместимости, чтобы попытаться разобраться с кодом, который имел ошибки несоответствия типа указателя.

Некоторые мейнфреймы Honeywell-Bull используют битовый шаблон 06000 для (внутренних) нулевых указателей.

CDC Cyber ​​180 Series имеет 48-битные указатели, состоящие из кольца, сегмента и смещения. Большинство пользователей (в кольце 11) имеют нулевые указатели 0xB00000000000. Общеизвестно, что на старых CDC-устройствах с дополнительными машинами использовать однобитовое слово как специальный флаг для всех видов данных, включая недействительные адреса.

В старых сериях HP 3000 используется другая схема адресации для адресов байтов, чем для адресов слов; как и некоторые из вышеперечисленных машин, поэтому использует разные представления для указателей char * и void *, чем для других указателей.

Symbolics Lisp Machine, тегированная архитектура, даже не имеет обычных числовых указателей; он использует пару (в основном несуществующий дескриптор) как С-нулевой указатель.

В зависимости от модели `` памяти «» при использовании 8086-процессоры семейства (PC совместимых) могут использовать 16-битные указатели данных и 32-разрядные функции указателей, или наоборот.

Некоторые 64-разрядные машины Cray представляют собой int * в нижних 48 бит слова ; char * дополнительно использует некоторые из верхних 16 бит для указания байтового адреса в пределах слова.

Дополнительные ссылки: A message from Chris Torek с более подробной информацией о некоторых из этих машин.

Answer 2

Назад в золотые годы DOS, 8088s и сегментированную память, было принято указывать «модель памяти», в которой, например, весь код будет соответствовать 64k (один сегмент), но данные могут охватывать несколько сегментов; это означало, что указатель функции будет 2 байта, указатель данных, 4 байта. Не уверен, что кто-то еще программирует для таких машин, может быть, некоторые еще выживают во встроенных целях.

Answer 3

Не совсем то, что вы просите, но в 16-разрядные дни DOS/Windows у вас было различие между указателем и дальним указателем, последний из которых был 32-битным.

я мог бы иметь синтаксис неправильный ...

int *pInt = malloc(sizeof(int)); 
int far *fpInt = _fmalloc(sizeof(int)); 

printf("pInt: %d, fpInt: %d\n", sizeof(pInt), sizeof(fpInt)); 

Выход:

пинту: 2, 4 fpInt

Answer 4

Можно легко представить себе архитектуру машины Harvard, имеющие различные размеры для указателей на функции и все другие указатели. Не знаю примера ...

Answer 5

Следовательно, логично, что sizeof(void*) >= sizeof(T*) для всех типов Т, правильно?

Это не обязательно, поскольку sizeof относится к представлению хранилища, и не все битовые шаблоны должны быть действительными. Я думаю, вы могли бы написать соответствующую реализацию, где sizeof(int*) == 8, sizeof(void*) == 4, но не более 2^32 возможных значений для int *. Не уверен, зачем вам это нужно.

Answer 6

Ближний и дальний указатели по-прежнему используются на некоторых встроенных микроконтроллерах с постраничной вспышкой или ОЗУ, чтобы вы могли указывать на данные на одной и той же странице (рядом с указателем) или на другой странице (дальний указатель, который больше, поскольку он включает информации о странице).

Например, микроконтроллер Freescale HCS12 использует 16-битную архитектуру фон Неймана, что означает, что адрес не может быть более 16 бит. Из-за ограничения, которое наложило бы на количество доступного пространства кода, есть 8-битный регистр страницы.

Чтобы указать на данные на одной и той же кодовой странице, вы указываете только 16-разрядный адрес; это ближайший указатель.

Чтобы указать на данные на другой кодовой странице, вы должны указать как 8-разрядный номер страницы, так и 16-разрядный адрес этой страницы, что приведет к 24-разрядному указателю.

Answer 7

Возможно, что размер указателей на данные отличается от указателей на функции, например. Обычно это происходит в микропроцессоре для встроенной системы. Гарвардские архитектурные машины, такие как dmckee, заставляют это легко случиться.

Оказалось, что для создания gcc-бэндов нужна боль!:)

Редактировать: Я не могу вдаваться в детали конкретной машины, о которой я говорю, но позвольте мне сказать, почему машины Гарварда делают это легко. Архитектура Гарварда имеет разные хранилища и пути к инструкциям и данным, поэтому, если шина для инструкций «больше», чем у данных, вы должны иметь указатель на функцию, размер которой больше, чем указатель на данные!