Question

我写了一个像这样的动态数组：

#include <stdlib.h>

typedef struct {
    size_t capacity;
    size_t len;
} __dynarray_header;

void* dynarray_new() {
    __dynarray_header* header = malloc(sizeof(__dynarray_header));
    header->capacity = 0;
    header->len = 0;
    return header + 1;
}

可以使用[]操作访问动态数组。调整大小时，我可以使用__dynarray_header*)array - 1来检索容量和长度信息。

这个想法适用于小型测试。然而，海湾合作委员会警告要打破严格别名。

我还发现了一些没有-fno-strict-aliasing编译器选项（-O3优化）的大型项目段错误。

我知道什么是严格别名，以及为什么我的代码会破坏严格别名。

我的问题是：是否有更好的方法来实现支持[]操作和动态调整大小的动态数组，而不是我上面显示的那个？

额外：

使用此动态数组的演示程序：

int* arr = dynarray_new();
arr = dynarray_resize(sizeof(int) * 2);
arr[0] = 1;
arr[1] = 2;
arr = dynarray_resize(sizeof(int) * 4);
arr[2] = 3;
arr[3] = 4;
dynarray_free(arr);

Answer 1

C标准预见到这种技术的技术是灵活的数组，正如已经提到的那样：

typedef struct {
    size_t capacity;
    size_t len;
    unsigned char data[];
} dynarray_header;

如果您分配（或重新分配）具有足够空间的struct，您可以像任何data数组一样访问unsigned char元素。 char类型可以为任何其他数据类型添加别名，因此您不会遇到任何问题。

如果您的编译器不支持灵活数组，只需在[1]放置一个data。

BTW，以下划线开头的名称在文件范围内保留，您不应该使用这些名称。

Answer 2

-fstrict-aliasing提供的主要优化是，在大多数情况下，foo *的引用可以在bar *的引用之后被任意移动。您看到的段错误可能是由于引用被移动到某个地方的free类型操作。

虽然这感觉有点脏，但您可以通过在结构中添加预期数组元素类型的联合来使其在C89下工作，例如：

typedef struct {
    size_t capacity;
    size_t len;
    union {
        int i;
        double d;
        my_type mt;
        etc e;
        /* add additional types here. */
    } array_head;
} __dynarray_header;

然后，返回header + 1而不是返回(void *)&(header->array_head)。

现在，即使使用严格的别名，编译器也更可能考虑指向__dynarray_header的指针，以便可能为指向该联合中任何内容的指针添加别名，除非指针也是restrict - 限定的。（我假设您的用例，它们不是，至少在触发seg-faults的上下文中。）

仍然......正如丹尼斯·里奇所说，这似乎与实施无关紧要。＆＃34;或者，换句话说，一个黑客。祝你好运！

（编辑：正如卡尔上面提醒我的那样，在C99你可以使用灵活的阵列成员。我还没有使用它们，因为C99支持似乎不是我使用的C编译器中的默认值这是IBM的参考资料：http://pic.dhe.ibm.com/infocenter/iseries/v7r1m0/index.jsp?topic=%2Frzarg%2Fflexible.htm）

void * type cast打破严格-alasing？

2 个答案: