void类型

根据ISO/IEC 9899:2018标准第6.2.5 Types节，void类型包含一组空值，是一种不完整对象类型（incomplete object type）。本文主要讨论void类型在表达式、指针、函数中的应用。

一、表达式

任何表达式被评估为void类型表达式，其值或者指示符将被丢弃。void类型表达式评估的意义在于其副作用，例如：逗号运算符的左操作数、调用没有返回值的函数等。

a = 5, b = 6;

其中左操作数a = 5认为是一个void类型表达式。

assert(i < 0);    // void类型表达式。
rewind(pFile);    // void类型表达式。

其中宏assert为void类型的函数式宏，函数rewind为返回类型为void类型的函数。

(void)类型转换用于表达式时可以显式地表示丢弃表达式的值，例如：

(void)printf("Hello World!\n");

上述语句中printf函数的返回值为13，使用(void)类型转换可以显式地告诉编译器丢弃这个返回值。

此外ISO/IEC 9899:2018标准第6.3.2.2 void节还规定：不能以任何方式使用void类型表达式的值，并且不能对此类表达式使用隐式类型转换或者显式类型转换（void除外）。

二、指针

void类型指针也称为通用指针。void类型指针可以转换为指向任何对象类型的指针；指向对象类型的指针也可以转换为void类型指针。指向对象类型的指针转换为void类型指针，再从void类型指针转换为指向对象类型的指针，结果应与原始指针相等。void类型指针未与任何数据类型相关联，可以保存任何对象类型的地址。

int a = 3;
float b = 3.14f;
void *ptr = NULL;

ptr = &a;    //void类型指针保存int类型对象地址。
ptr = &b;    //void类型指针保存float类型对象地址。

其中void类型指针ptr既能保存int类型对象的地址，也能保存float类型对象的地址；这与int类型指针只能保存int类型对象的地址、float类型指针只能保存float类型对象的地址不同。

void类型指针用于函数声明时，如果用于函数的返回类型，则表示返回一个通用指针，例如：内存分配函数；

void *calloc(size_t nmemb, size_t size);
void *malloc(size_t size);
void *realloc(void *ptr, size_t size);

上述例子分配的内存适用于各种数据。

如果void类型指针用于函数参数，则表示函数可以使用各种类型的指针参数，例如：qsort函数中的比较函数。qsort函数的函数原型为：

void qsort(void *base, size_t nmemb, size_t size,
     int (*compar)(const void *, const void *));

应用范例：

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/*void类型指针应用范例*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

/*处理数据类型的宏。*/
#define TYPE(x) _Generic((x),  \
                         float: (float *)x,  \
                         default:(int *)x  \
                         )

int funcCompare(const void *x, const void *y)
{
    if(*TYPE(x) > *TYPE(y))
        return 1;
    else if(*TYPE(x) < *TYPE(y))
        return -1;
    else
        return 0;
}

int main(void)
{
    int arrInt[] = {10, -5, 0, 25, 3};
    float arrFloat[] = {3.14f, 7.26f, 10.33f, 88.88f, 96.32f, 47.25f};

    qsort(arrInt, sizeof(arrInt)/sizeof(int), sizeof(int), funcCompare);
    puts("The order of arrInt:");
    for(int i=0; i<sizeof(arrInt)/sizeof(int); ++i)
        printf("%d ", arrInt[i]);
    putchar('\n');

    qsort(arrFloat, sizeof(arrFloat)/sizeof(float), sizeof(float), funcCompare);
    puts("The order of arrFloat:");
    for(int i=0; i<sizeof(arrFloat)/sizeof(float); ++i)
        printf("%.2f ", arrFloat[i]);

    return 0;
}

上述代码将输出：

在这个例子中，分别使用int类型的指针参数和float类型的指针参数作为比较函数的参数。

使用void类型指针有两点需要注意：

1、ISO/IEC 9899:2018标准禁止使用void类型指针进行算术运算，详细请参阅标准第6.5.6 Additive operators节，标准要求算术运算的指针应为指向完整对象类型的指针。实现中一些编译器可能允许void类型指针进行算术运算。

2、void类型指针无法解除引用。

float a = 3.14f;
void *ptr = NULL;

ptr = &a;
printf("%.2f\n", *ptr);    //编译时会出错。

上述代码编译时，编译器会给出类似error: invalid use of void expression的出错信息，因为编译器不知道void类型指针指向对象的实际类型。

如果使用下述语句一切都正常了。

printf("%.2f\n", *(float *)ptr);

三、函数

void类型用于函数声明时，如果用于函数的返回类型，则表示函数没有返回值，例如：setbuf、rewind、clearerr等函数，其函数原型分别如下所示：

void setbuf(FILE * restrict stream, char * restrict buf);
void rewind(FILE *stream);
void clearerr(FILE *stream);

如果void类型用于函数参数，则表示该函数没有参数，例如：rand、abort、clock等函数，其函数原型分别如下所示：

int rand(void);
_Noreturn void abort(void);
clock_t clock(void);

应用范例：

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/*void类型在函数中应用范例*/

#include <stdio.h>

void printMessage(const char *str)
{
    printf("%s\n", str);
}

void printHello(void)
{
    printf("Hello World!\n");
}

int main(void)
{
    const char arr[] = "Quality matters more than quantity.";

    printMessage(arr);
    printHello();

    return 0;
}

上述代码将输出：

其中printMessage函数是没有返回值的函数；printHello函数是既没有参数，也没有返回值的函数。