Question

我的目标是这样的：

void alloc(*x)
{
    x->ptr = malloc(100);
}

int main()
{
    struct { int z; int *ptr; } foo;
    struct { int z; double *ptr; } bar;

    alloc(&foo);
    alloc(&bar);
    return 0;
}

函数alloc应为不同类型的结构分配内存，这些结构基本相同，但使用不同的指针。

我尝试解决方案的方式如下：

struct generic {
    int z;
    void *ptr;
};

void alloc(void *x)
{
    struct generic *tmp = x;
    tmp->ptr = malloc(100);
}

或：

union generic {
    void *p;
    struct {
        int z;
        void *ptr;
    } *g;
};

void alloc(void *x)
{
    union generic tmp = {.p = x};
    tmp.g->ptr = malloc(100);
}

它们是否正确或是否违反严格别名，因为实际参数与generic不兼容 - 结构和解除引用x或tmp.g无效？

进一步，认为这违反了严格别名，它会产生什么影响？严格别名用于不重新加载特定值，假设它们在没有以正确方式别名（char *，void *，union，兼容类型）时无法被修改。使用void-pointer作为参数调用alloc()，该参数可能是别名，因此调用者不能假定基础数据不会更改。在alloc()内部，我将专门使用类型惩罚指针。那么在这种情况下，如果没有正确重新加载会出现问题呢？

Answer 1

您可以将第二个成员放在结构中（以避免指针兼容性问题）。

C99 6.2.5.26

所有指向结构类型的指针都应具有相同的表示和对齐要求。

然后你可以使用union来进行类型惩罚（以避免严格的别名问题）。

struct generic
{
    int z;
    union
    {
        struct {int i;} i;
        struct {double d;} d;
    } *ptr;
};

void alloc(struct generic *x)
{
    x->ptr = malloc(100);
}

int main(void)
{
    struct generic foo;
    struct generic bar;
    alloc(&foo);
    alloc(&bar);
    return 0;
}

您不得不访问结构的成员。如果您使用gcc或任何与C11兼容的编译器，则可以使用匿名（未命名）结构成员绕过该问题。

似乎没有办法在符合要求的实施方式下工作。

Answer 2

这两个代码段都不是便携式的。

至于第一个，tmp的类型与x指向的对象的类型不兼容，即struct { int z; int *ptr; }或struct { int z; double *ptr; }。因此，取消引用tmp违反了严格的别名规则。

第二个片段的问题是，指针与不兼容类型的联合只会告诉编译器指针本身是别名的，而不是它们指向的对象，因此它仍然会破坏严格的别名（有关严格的更多信息）别名，请参阅here）。

两个片段忽略的是，不同类型的指针实际上可以具有不同的内部表示（尽管很少见），这就是为什么对双指针进行类型化处理，然后再将它用作双指针再次导致指针的位模式简单地重新解释，但没有转换，可能产生陷阱表示，因此产生无效指针（有关内部指针表示的更多信息，请参阅here）。

总之，两个片段的整体方法都不可移植，需要重新考虑。

类型 - 正确地在不兼容但等效的结构内部指针

2 个答案: