Diferencia entre puntero int sin firmar y firmado

¿Existe algo como un unsigned int* que es diferente de int*. Yo sé eso unsigned tiene un mayor rango de valores. Aún así, no puedo int* incluso señalar a cualquiera unsigned int?

int * y unsigned int * son dos tipos de punteros diferentes que no son tipos compatibles. También son punteros a tipos incompatibles. Para la definición de tipos compatiblespor favor refiérase a § 6.2.7 en la Norma C (C11).

Ser punteros a tipos incompatibles significa que, por ejemplo, esto:

unsigned int a = 42;

int *p = &a;  // &a is of type unsigned int *

no es válido (se violan las restricciones del operador de asignación).

Otra diferencia entre los dos tipos es que para la mayoría de los otros tipos de punteros (aunque es poco probable aquí) C no garantiza que tengan el mismo tamaño o la misma representación.

El estándar C define el uso de un puntero sin firmar para apuntar a una versión firmada del mismo tipo.

Por lo tanto, interpretar un int a través de un puntero int sin signo y viceversa es válido.

ISO/IEC 9899:201x 6.5 Expresiones, p7:

Un objeto tendrá acceso a su valor almacenado solo mediante una expresión lvalue que tenga uno de los siguientes tipos: ⁸⁸⁾

— un tipo que es el tipo firmado o no firmado correspondiente al tipo efectivo del objeto,

— un tipo que es el tipo firmado o no firmado correspondiente a una versión calificada del tipo efectivo del objeto,

^{88) La intención de esta lista es especificar aquellas circunstancias en las que un objeto puede o no ser alias.}

El tipo efectivo es básicamente el tipo del objeto:

El tipo efectivo de un objeto para acceder a su valor almacenado es el tipo declarado del objeto, si lo hay.

Se ha planteado una cuestión sobre la interpretación de la regla anterior. La siguiente es mi justificación adicional al respecto.

Este texto a continuación se enumera únicamente por razonamiento semántico de la palabra: correspondiente, y no por las reglas directas que especifica.

6.2.5 Tipos

p6: Para cada uno de los tipos enteros con signo, hay un correspondiente (pero diferente) tipo entero sin signo (designado con la palabra clave unsigned) que utiliza la misma cantidad de almacenamiento (incluida la información de signo) y tiene los mismos requisitos de alineación.

p9: El rango de valores no negativos de un tipo entero con signo es un subrango del
correspondiente tipo entero sin signo, y la representación del mismo valor en cada tipo es la misma.41)

p12: Para cada tipo flotante hay un correspondiente tipo real, que siempre es un tipo flotante real. Para tipos flotantes reales, es el mismo tipo. Para tipos complejos, es el tipo dado al eliminar la palabra clave _Complex del nombre del tipo.

p27: Además, existe el calificador _Atomic. La presencia del calificador _Atomic designa un tipo atómico. El tamaño, la representación y la alineación de un tipo atómico no necesitan ser los mismos que los del correspondiente tipo no calificado

6.2.6.2 Tipos enteros

p2: Para tipos enteros con signo, los bits de la representación del objeto se dividirán en tres grupos: bits de valor, bits de relleno y el bit de signo. No es necesario que haya partes de relleno; El carácter firmado no tendrá bits de relleno. Habrá exactamente un bit de signo. Cada bit que sea un bit de valor tendrá el mismo valor que el mismo bit en la representación de objeto del correspondiente tipo sin firmar

p5: Los valores de cualquier bit de relleno no están especificados. 54) Una representación de objeto válida (sin captura) de un tipo de entero con signo donde el bit de signo es cero es una representación de objeto válida del tipo sin signo correspondiente y representará el mismo valor .

(Y muchos más ejemplos con uso idéntico de la palabra correspondiente)

Como puede ver en los fragmentos anteriores, Estándar usa la palabra correspondiente para referirse a diferentes tipos o tipos con diferentes especificadores y/o calificadores. Por lo tanto, como se ve en los ejemplos anteriores, Standard usa la palabra como se usaría en este ejemplo: tipo calificado es correspondiente a escribe.

Sería ilógico usar repentinamente la palabra correspondiente para un propósito diferente: referirse a tipos calificados/especificados completamente idénticos e incluso confundir más las cosas al incluir las palabras firmado y sin firmar en la misma oración sin una buena razón.

La intención del 6.5, p7 es: a type that is the signed or unsigned type ya sea un tipo firmado o sin firmar corresponding to the effective type of the object que, de lo contrario, coincide (corresponde) con el tipo de destino. Entonces, por ejemplo: tipo efectivo es: int, int o int sin signo corresponden a ese tipo.

unsigned int * y int * son de diferentes tipos. Para convertir uno al otro debe usar un yeso.

Si lee un valor a través de un puntero, intenta interpretar los bits almacenados en esa ubicación de memoria como si fueran bits del tipo al que apunta el puntero que está leyendo.

Si los bits en esa ubicación de memoria no fueron escritos por un puntero del mismo tipo que está leyendo, entonces esto se llama alias.

La regla estricta de creación de alias especifica qué tipos pueden tener o no alias; alasing entre un tipo de signed y unsigned siempre se permiten versiones.

Sin embargo, si los bits no son una representación válida de un valor en el tipo que está leyendo, provoca un comportamiento indefinido.

En los sistemas modernos no existen tales representaciones de “trampa”, por lo que no tiene ningún problema. Pero digamos que estabas en un sistema de complemento a 1 que quedó atrapado en cero negativo:

unsigned int x = 0xFFFFFFFF;
int *y = (int *)&x;
printf("%d\n", y);

El intento de leer y podría causar una falla de hardware o cualquier otro comportamiento.

el valor de la puntero es lo mismo, pero son de diferentes tipos. Surgirá una diferencia dependiendo de la forma en que interprete el puntero, por ejemplo: desreferenciación.

unsigned int *u;
int *d;
unsigned int v = 2147483648; /* 2^31 */
u = &v;
d = (int*) &v;
printf("%u\n", *u);
printf("%d\n", *d);

dará salida:

2147483648
-2147483648

La diferencia en la salida surge porque en printf("%d\n", *d), d se elimina la referencia y se imprime como si apuntara a un signed int, excepto que no lo es. Por lo tanto, debe mantener una distinción entre los 2 tipos de punteros en su código.

Puede apuntar ya que ambos tienen el mismo tamaño. El problema es que esto introducirá un error difícil de encontrar, porque interpretará un valor con signo como sin signo o viceversa.

Un puntero es un número que es una dirección de memoria. Por lo tanto, los punteros deben tener suficiente precisión para poder abordar toda la memoria para la implementación.

Ya sea que haga referencia a un int con o sin signo, no hay diferencia en la estructura interna del puntero porque, en teoría, el int o el int sin signo podrían estar casi en cualquier parte de la memoria. El tipo de datos (sin firmar) debe declararse para “ayudar” al compilador a decidir si el código es correcto.