Question

基于这篇非常好的博客文章The Strict Aliasing Situation is Pretty Bad，我已经在网上发布了一段代码供您测试：

http://cpp.sh/9kht（输出在-O0和-O2之间变化）

#include <stdio.h>

long foo(int *x, long *y) {
  *x = 0;
  *y = 1;
  return *x;
}

int main(void) {
  long l;
  printf("%ld\n", foo((int *)&l, &l));
}

这里有某种未定义的行为吗？
当我们选择-O2级别时，内部会发生什么？

Answer 1

是的，此程序具有未定义的行为，因为基于类型的别名规则，可以概括为＆＃34;您无法访问通过类型A声明的内存位置当B是指向字符类型的指针（例如unsigned char *）时，类型为B的指针除之外。＆＃34;这是近似值，但它足够接近大多数用途。请注意，当 A 是指向字符类型的指针时，B可能不是别的 - 是的，这意味着访问字节缓冲区的常用习语＆＃34;四在一个时间＆＃34;通过uint32_t*是未定义的行为（博客文章也涉及到这一点）。
编译器在编译foo时假定x和y可能不指向同一个对象。从中可以看出，写入*y不能更改*x的值，它只能返回*x，0的已知值，而无需从内存中重新读取它。它只在打开优化时执行此操作，因为跟踪每个指针可以指向和不能指向的内容是昂贵的（因此编译速度较慢）。

请注意，这是一个＆＃34;恶魔飞出你的鼻子＆＃34;情况：编译器有权使foo的生成代码以
开头
```
cmp  rx, ry
beq  __crash_the_program
...
```
（以及像UBSan这样的工具可能会这样做）

Answer 2

换句话说，代码(int *)&l表示将指针视为指向int的指针。它没有转换任何东西。因此，(int *)告诉编译器允许您将long *传递给期望int *的函数。你骗了它。在里面，foo期望x是指向int的指针，但事实并非如此。内存布局不是应该的。如你所见，结果是不可预测的。

另一方面，我不会使用l（ell）作为变量名。它太容易与1（一）混淆。例如，这是什么？

int x = l;

C根据优化级别给出不同的输出（新示例）

2 个答案: