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Fiz uma função que chama scanf(), passando um ponteiro void no segundo argumento:

void read(const char *format, void *p) {
    scanf(format, p);
}

Testando com diferentes tipos:

int n;
read("%d", &n);
printf("read int: %d\n", n);

float f;
read("%f", &f);
printf("read float: %f\n", f);

char s[100];
read("%s", s);
printf("read string: %s\n", s);

Fiz testes no Ubuntu 20.04.3, com os compiladores clang 10.0.0-4ubuntu1 e gcc 9.4.0.
Em ambos usei as opções -std=c11 -pedantic-errors -Wall -Wextra -Werror. O código compilou sem erros nem warnings, e em ambos funcionou (todos os dados foram corretamente lidos e mostrados na tela).

Mas "funcionou" não quer necessariamente dizer que está certo (principalmente em C), daí a pergunta: este funcionamento da função scanf() (receber um ponteiro void e setar corretamente seu valor, de acordo com o especificador de formato) é algo esperado/bem definido e que pode ser usado sem problemas, ou isso foi apenas uma grande coincidência e deve ser evitado? Há casos em que poderia falhar (excluindo, claro, os casos óbvios em que o formato não corresponde ao segundo argumento)?


Obs: a ideia não é discutir os méritos da função read (se ela é inútil, ou se deveria verificar o retorno de scanf(), ou se deveria usar va_list/vfscanf() ou se há qualquer outra solução melhor, etc.). Quero apenas saber se este comportamento da função scanf() (aceitar um ponteiro void e "adivinhar" o tipo baseado no especificador de formato) é algo esperado (por exemplo, definido pela especificação da linguagem). E caso não seja, que seja dada uma explicação sobre o motivo de ter "funcionado".

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  • No livro C Completo e Total de Herbert Schildt menciona que o tipo void * é um tipo genérico de ponteiro ,esse tipo de conversão é concedida porque o ponteiro genérico não contém referências sobre o tipo de objeto apontado, mas tem mais detalhes interessante nessa abordagem. Commented 15/02/2023 às 14:35
  • 1
    Pelo menos alguma coisa desse livro está certa :P
    – Maniero
    Commented 15/02/2023 às 16:36

2 Respostas 2

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Pela minha intuição inicial eu não veria problemas, de fato o que ele recebe é isto, não tem sobrecargas para cada tipo. Em segundo momento considero inadequado porque poderia ter qualquer coisa e precisa bater com a formatação usada.

Porém a filosofia de programar em C é que o programador sempre sabe o que está fazendo e se tem algum ponto específico a ser observado está sempre documentado e quem vai consumir não vai ignorar a documentação. É diferente de outras linguagens que sabem que o programador vai ignorar a documentação e se deixar fazer errado ele poderá fazer. C precisa dar flexibilidade e não pode fazer muitas restrições, o programador precisa saber se funcionou por coincidência ou não.

Então minha intuição é que está certo se você fizer certo, se os dois parâmetros são compatíveis e tudo for feito entendendo bem o funcionamento da função. É o preço que se paga para ter a flexibilidade. Não querendo pagar essa carga cognitiva necessária, use outra coisa ou outra linguagem.

Como eu não domino C em todos seus detalhes, nunca pensei especificamente sobre o assunto e achei bem curioso, fui pesquisar. E alguém já perguntou sobre isso tendo resposta de quem provavelmente sabe o que está dizendo.

O Lundin explica o que eu pensei que fosse, mas sem saber bem o porquê:

Os ponteiros vazios são compatíveis com todos os outros tipos de ponteiro de objeto e, conforme mencionado em outra resposta (N.T. veja abaixo), 7.21.6/10 fala do tipo do objeto apontado, não do tipo do ponteiro. Isso é consistente com as regras de aliasing de tipo/ponteiro efetivo (6.5/6), que também devem ser aplicadas, pois o ponteiro passado não aponta necessariamente para um pedaço de memória com um objeto de um tipo declarado (poderia também ser um ponteiro void retornado de malloc). scanf deve ser considerado como um acesso "lvalue" seguindo as regras do tipo efetivo. Exemplos:

float f;
scanf("%d", &f); // comportamento indefinido, 7.21.6/10 e 6.5/7
void* v = &f;
scanf("%f", v); // comportamento bem definido, objeto f tem tipo float declarado e efetivo

void* p = malloc(n); // localização apontada por p não tem tipo declarado
scanf("%d", p); // bem definido, *p agora deve ser considerado como tipo efetivo int

Para scanf fazer algum sentido, ele terá que converter internamente o ponteiro passado para um ponteiro para o tipo do especificador de conversão especificado. Qualquer informação de tipo que os ponteiros passados possam ter é perdida através da passagem do parâmetro varadic function/va_list de qualquer maneira.

Notavelmente, há muitos cenários em que o scanf pode dar errado, portanto, deve ser usado principalmente para fins de depuração - não é uma função recomendada para ser usada em nenhuma versão profissional. Se o seu programa, por algum motivo, precisar usar a entrada do console, use fgets o máximo possível.

Resposta do f~~:

Da seção 7.21.6.2 desta minuta:

[O] resultado da conversão é colocado no objeto apontado pelo primeiro argumento após o argumento de format que ainda não recebeu um resultado de conversão. Se este objeto não tiver um tipo apropriado, ou se o resultado da conversão não puder ser representado no objeto, o comportamento é indefinido.

Portanto, de acordo com a especificação, é o tipo do objeto, não o ponteiro para o objeto, que deve corresponder ao especificador de formato. Um compilador que não interpreta o código citado para ter o comportamento que você viu neste ponto não seria compatível com as especificações.

Conclusão

Como eu já disse em outras respostas, mas talvez não em todas, como deveria, scanf() sempre foi uma função para depuração e exercício, todo programador C sabe disso. Os estudantes precisam saber disso. Boa parte das funções em C são assim.

Em C o que importa é entender todo o comportamento, tudo o que pode acontecer e usar de forma que dê o resultado esperado. E essas respostas ajudam nisso.

void * é usado como o object ou any ou variant ou até dynamic de algumas linguagens, ou é só o único tipo que outras possuem (as de tipagem dinâmica normalmente). O uso dele é a escolha de cuidar da tipagem sem (muita) ajuda do compilador, é andar de bicicleta sem as mãos. Tem caso que isso é útil ou necessário, e traz sua responsabilidade. Se você cumprir corretamente pode usar que está certo.

Se fosse outra linguagem, a função read() poderia ser criticada por deixar fazer algo "perigoso", mas em C nem tanto, menos ainda pelo propósito da pergunta.

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  • 1
    scanf é um scanner. scan formatted é a origem do nome. Não foi escrita para depuração ou exercício. Foi escrita para consumir dados tabulares como arquivos csv no final dos anos 70. É é muito boa nisso.
    – arfneto
    Commented 2/03/2023 às 3:40
  • 1
    É uma opinião possível, várias pessoas discordam.
    – Maniero
    Commented 2/03/2023 às 4:07
  • 1
    É, você é uma autoridade, Parabéns. Continue assim. Você pode imaginar o que quiser, e pode fazer como achar melhor, se eu gostasse da sua opinião eu a adotaria. E não estou dizendo que ela está errada, sua resposta demonstra isso melhor que o comentário, mas ela não refuta nada aqui, só que tem uma opinião diferente em um ponto bem específico. Nada muda o que o scanf() é ou como grande parte das pessoas pensam sobre ela. Pode todas essas pessoas estrem erradas? Pode. Elas estão perdendo alguma coisa? Azar o delas então. Pra mim faz sentido e minha é experiência é diferente.
    – Maniero
    Commented 2/03/2023 às 14:26
  • 1
    EDIT: esse comment aqui tinha intenção de esclarecer uma dúvida imediata, mas dado o intervalo de tempo levanto o ponto em outra ocasião, portanto, estou removendo o meu comment.
    – Largato
    Commented 2/03/2023 às 14:53
  • 1
    Por que eu perco tempo com alguém que sempre se empenhou em distorter o que é dito?
    – Maniero
    Commented 2/03/2023 às 15:04
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Quero apenas saber se este comportamento da função scanf() (aceitar um ponteiro void e "adivinhar" o tipo baseado no especificador de formato) é algo esperado (por exemplo, definido pela especificação da linguagem).

Sim, esse comportamento é esperado e isso pode ser usado normalmente. scanf não está adivinhando nada. E nada disso tem a ver com a especificação da linguagem.

scanf não aloca memória então espera um endereço para transferir os dados escaneados referentes a cada especificador que não tenha um *. Só isso. 5 especificadores, 5 endereços, por exemplo.

  • A função não tenta fazer nada em relação a um possível tipo do ponteiro ou mesmo sobre a validade do endereço. É só um endereço para onde cegamente transferir o resultado da entrada a partir do especificador.
  • a área pode não ser suficiente, como num caso em que passe o endereço de um char para ler um long. Deve levar a um crash
  • para cada especificador satisfeito a função transfere os dados formatados para o endereço fornecido e nada mais. E soma 1 no contador de especificadores satisfeitos. Na saída retorna o total. Para 4 especificadores pode ler de 0 a 4 valores e assim retorna um int com esse valor para que o chamador possa saber quantos leu, ou -1 em caso de erro.
  • não ler nada não é um erro, contrariando o pensamento comum dos iniciantes.
  • claro que transferir cegamente os dados para o endereço fornecido é arriscado e por isso por exemplo a Microsoft tentou por décadas emplacar a família segura scanf_s()

scanf é um scanner e daí vem o nome: scan formatted input

scanf foi escrita para consumir dados tabulares, coisas como arquivos csv no final dos anos 70. E é muito eficiente nisso. É do tempo em que se fazia isso com scripts em AWK no Unix.

Não se pensava nessa função para uso de estudantes e muito menos para ler do teclado. A entrada padrão de um programa C não deve ser confundida com o teclado: teclado não é entrada formatada. scanf, sscanf e fscanf foram escritas para resolver problemas objetivos. Entrada padrão de um programa C pode vir de redirecionamento, pode vir de um pipe, pode vir de um buffer de recepção, pode vir de um arquivo de dados tabulares... Raramente vem do teclado, exceto dos teclados dos estudantes e é um uso distorcido. scanf é um scanner para entrada formatada e o teclado não é tudo menos isso.

Pascal era a linguagem para estudantes, não C. C foi escrita para escrever o Unix.

scanf acabou indo para os programas de iniciantes por preguiça dos instrutores e autores, que não queriam ensinar a usar fgets para ler os dados e por exemplo atoi ou atof para converter, e assim distorceram o uso de scanf para encurtar o caminho.

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  • 1
    O Unix foi escrito em assembly de 1968 a 1969 num minicomputador DEC PDP-7, a primeira linguagem escrita para Unix foi o TMG em 1972 e somente em 1973 que veio o C o Pascal foi concebido 1968 mas só chegou ao ambiente Unix em 1977. A Entrada Padrão stdin é um fluxo de texto independente de dispositivo ou formatação, onde disparidades na formatação do fluxo se traduzem como Erro de Entrada/Saída. Commented 2/03/2023 às 5:53
  • 2
    Você não leu o próprio link que mandou e não leu nenhum dos links que mandei pois entre entre eles está incluído o link que passou Commented 2/03/2023 às 14:15
  • 2
    Trecho do link em questão ...Thompson se deparou com um ambiente de hardware apertado e espartano até para a época: o DEC PDP-7 no qual ele começou em 1968 era uma máquina com 8K palavras de 18 bits de memória e nenhum software útil para ele. Embora desejasse usar uma linguagem de alto nível, ele escreveu o sistema Unix original no assembler PDP-7.... Commented 2/03/2023 às 14:25
  • 1
    Então essa história que você está fazendo confusão é conhecida sim, é história da criação da linguagem C e quando ocorreu foi posterior a criação do Unix como já dito. Commented 2/03/2023 às 15:04
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    Que bom que você entendeu que o Unix foi inicialmente escrito em assembly num DEC PDP-7. Commented 2/03/2023 às 21:22

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