c - 从指针中窃取位

Question

在 The Art of Multiprocessor Programming, p215 中，作者说在 C 语言中，您可以从指针中“窃取”一点，并使用按位运算符从单个单词中提取一些标志（标记）和指针。我不知道这是怎么做到的，所以举个例子对我有帮助。

Answer 1

1. 确保指针对象在内存中对齐，以便所有指针都是偶数。然后最后一位可以自由存储单个布尔标志。（这不能完全便携。因此您需要了解平台。）

2. 将指针作为类型的整数移动uintptr_t。这些很容易被操纵：

   bool get_flag(uintptr_t p)
   {
       return p & 1;
   }
   
   void *get_pointer(uintptr_t p)
   {
       return (void *)(p & (UINTPTR_MAX ^ 1));
   }
   
   uintptr_t set_flag(uintptr_t p, bool value)
   {
       return (p & (UINTPTR_MAX ^ 1)) | value;
   }
   

Answer 2

想象一个具有 32 位指针大小但只有 1GB 内存可用的系统。您只需要 30 位来寻址整个内存空间，因此高 2 位未使用。您可以将这两个高位用于您自己的目的 - 例如，按指针类型（堆栈/全局与动态）标记指针。

请注意，您得到的代码与它得到的一样不可移植。您需要非常熟悉运行代码的 CPU - 具体来说，您需要知道当指针中的地址发送到地址总线时高位是否丢失。