Question

我正试图弄清楚你从C99中的对齐变量的缓和中获得了什么：

Exception to strict aliasing rule in C from 6.5.2.3 Structure and union members

如果原始写入是通过指向其中一个对齐结构的指针完成的，那么它是否会在转换为该联合时给予全权委托？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct Foo { char t; int i; };

struct Bar { char t; float f; };

union FooBar {
    struct Foo foo;
    struct Bar bar;
};

void detector(union FooBar *foobar) {
    if (((struct Foo*)foobar)->t == 'F')
       printf("Foo %d\n", ((struct Foo*)foobar)->i);
    else
       printf("Bar %f\n", ((struct Bar*)foobar)->f);
}

int main() {
    struct Foo *foo = (struct Foo*)malloc(sizeof(struct Foo));
    struct Bar *bar = (struct Bar*)malloc(sizeof(struct Bar));

    foo->t = 'F';
    foo->i = 1020;
    detector((union FooBar*)foo);

    bar->t = 'B';
    bar->f = 3.04;
    detector((union FooBar*)bar);

    return 0;
}

请注意，在第二个调用中，t被写为“bar's t”但是为了辨别它有哪种类型，检测器将其读作“ foo's t“

我对C ++的反应是，如果您“首先将其分配为FooBar联盟”，那么您只能做到这一点。我认为这是合法的，这对我来说是违反直觉的，但对于C中的动态分配，没有这样的事情。所以，如果你不能这样做，你可以用什么来做动态内存分配，例如上面这个例外？

Answer 1

如果Foo和Bar具有不同的对齐方式，那么您不应仅仅因为这个原因而这样做。 union将具有两者的最大对齐，并且使用较小的值投射一个将为您提供未正确对齐的union。

您的代码不是别名规则的好例子，因为您基本上没有别名。但一般来说，在你可能有别名的情况下，对另一种类型的强制转换总是很糟糕。您的编译器可能会假设代码看到的两个（或更多）指针。如果它们的类型不同（char类型除外），编译器可以假定它们从不指向同一个对象。

Answer 2

如果你做了这样的事情：

struct Foo foo;
struct Bar bar;
...
detector((union FooBar*)&foo);
detector((union FooBar*)&bar);

然后你可能会遇到对齐问题，因为编译器可能会将这些结构中的每一个放在堆栈上，而这种结构可能无法正确对齐另一个。

但是因为在你的情况下，你为每个结构动态分配内存，所以对齐不是问题。

来自malloc的手册页：

对于calloc()和malloc()，返回的值是指向的值分配内存，适合任何类型的内存变量，如果请求失败，则为NULL。

但是如果你想确定这不会成为一个问题，只需声明一个union的实例，而不是在任何可能调用union的函数的地方声明。

联合中的对齐结构是否可以转换为联合以访问对齐的字段？

2 个答案: