Question

https://kukuruku.co/post/i-do-not-know-c/

问题＃7：

#include <stdio.h>
void f(int *i, long *l)
{
  printf("1. v=%ld\n", *l); /* (1) */
  *i = 11;                  /* (2) */
  printf("2. v=%ld\n", *l); /* (3) */
}
int main()
{
  long a = 10;
  f((int *) &a, &a);
  printf("3. v=%ld\n", a);
  return 0;
}

小端系统上两个不同编译器的输出是：

1. v=10    2. v=11    3. v=11
1. v=10    2. v=10    3. v=11

第二个结果怎么可能？我通过引用严格别名来解释结果的解释并不完全。编译器是否完全忽略第（2）行？

Answer 1

引用Wikipedia：

在C或C ++中，由严格别名规则指针强制执行如果函数中的参数指向，则假定它们不是别名 根本不同的类型，除了char *和void *，可能任何其他类型的别名。有些编译器允许严格的别名规则要关闭，以便任何指针参数可以别名指针参数。在这种情况下，编译器必须假设任何通过这些指针访问可以别名。这可以防止一些从优化中获得优化。

这是违反规则的地方：

f((int *) &a, &a);
    ^ aliasing to different type (a is 'long')
              ^ passing the same variable with different type

问题在于假设严格的别名规则，函数的第一个和第二个参数指向另一个位置，因为它们是不同类型的。这就是为什么作者解释：

因此，我们可以假设任何长期没有改变。

在此处：printf("2. v=%ld\n", *l);取消引用long值。

这就是为什么这部分（2）在两个编译器上都是未定义的行为。

Answer 2

编译器不会忽略或忽略第（2）部分，它会被执行并且调用者范围中的a的值以某种系统相关的方式被修改，但编译器可以假设内部函数{{ 1}}，通过指针f()修改int不会修改i指向的long，因此它可以重用第一个{{1}读取的值}}作为第二个l的参数。

第二个编译器似乎生成执行此操作的代码，而第一个编译器生成的代码重新读取printf()指向的值。实际上，优化设置等编译器选项可以改变这种行为，这与C标准一致，后者将此代码描述为具有未定义的行为。

Answer 3

第二个结果是因为*l的值不能在（1）和（3）之间变化。（严格的别名规则确保了。）

因此，程序只需要计算一次值，编译器就会生成相当于

的代码

void f(int *i, long *l)
{
  long l2 = *l;
  printf("1. v=%ld\n", l2); /* (1) */
  *i = 11;                  /* (2) */
  printf("2. v=%ld\n", l2); /* (3) */
}

这个指针别名如何工作？

3 个答案: