Question

typedef struct  {  char   ch;  int   num;  }  st_t;
typedef union   {  char *pch;  st_t *pst;  }  un_t;

st_t st;
st.ch = 's';

un_t un = { &st.ch };
*un.pch = 'u';

printf("%c\n", un.pst->ch);  // expect: print the letter 'u'

据我所知，结构的第一个成员的地址和结构本身的地址是相同的，因此un都可以指向st和st.ch同时访问pst和pch。但是，C99标准似乎从未明确说过the sizes of different types of pointers are identical。那么，我担心的是代码是否会被破坏，例如违反严格的别名规则，未定义的行为等等？

Answer 1

该行：

un_t un = {&st.ch};
*un.pch = 'u';

将结构的成员ch的地址分配给union的成员pch，然后使用该指针将字符写入该地址。这是完全正确的。

以下行存在问题：

printf("%c\n", un.pst->ch);

读取工会成员，而不是最后存入的工会成员以下可能是陷阱¹表示²：

un.pst

¹（引自：ISO / IEC 9899：201x 6.2.6.1概述5）
某些对象表示不需要表示对象类型的值。如果存储对象的值具有这样的表示，并由左值表达式读取没有字符类型，行为是未定义的。如果产生这样的表示通过副作用，通过左值表达式修改对象的全部或任何部分没有字符类型，行为未定义。 50）这种表示被称为陷阱表示。

²（引自：ISO / IEC 9899：201x 6.5.2.3结构和工会成员3脚注95））
如果用于读取union对象内容的成员与上次使用的成员不同在对象中存储一个值，该值的对象表示的相应部分被重新解释作为6.2.6中描述的新类型中的对象表示（有时称为''类型的过程）双关语””）。这可能是陷阱表示。

Answer 2

虽然这样的构造并不严格符合关于指针大小的标准，但实际上最常见的实现（即msvc，gcc / linux）对非函数指针使用相同的表示。

所以在这些实现上，它应该像你期望的那样工作。

Answer 3

C标准试图定义所有符合要求的实现所需的特征，特征和保证;它不会努力描述99％的实现中常见的大多数有用的特性和功能，但这些特性和功能并不是必需的。

在绝大多数实现中，所有数据指针使用相同的表示，因此thingType *foo=xxx; void *vfoo = foo;给出foo 并且vfoo将保持相同的位模式。在积极的日子之前优化器，这样的实现将非常有用地允许任何类型的数据要使用void**访问的指针，因此可以编写如下函数：

int realloc_if_possible(void **p, int newsize)
{
  void *temp = realloc(*p, newsize);
  if (!temp) return -1;
  *p = temp;
  return 0;
}

但由于C标准不要求编译器识别别名函数传递除void *之外的任何指针的地址，许多现代编译器不再支持此类构造，除非所有类型都基于类型别名优化被禁用。

联盟的不同类型和大小的指针

3 个答案: