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使用void *键入punning而不破坏C99中的严格别名规则

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我最近遇到了严格的别名规则，但我无法理解如何使用 void * 来执行类型惩罚而不违反规则 .

我知道这违反了规则：

int x = 0xDEADBEEF;

short *y = (short *)&x;
*y = 42;

int z = x;

而且我知道我可以安全地使用C99中的联合进行类型惩罚：

union{
    int x;
    short y;
} data;

data.x = 0xDEADBEEF;
data.y = 42;

int z = data.x;

但是如何使用 void * 在C99中安全地执行类型惩罚呢？以下是正确的：

int x = 0xDEADBEEF;

void * helper = (void *)&x;

short *y = (short *)helper;
*y = 42;

int z = x;

我怀疑代码仍会破坏严格的别名规则，因为变量 x 的地址内存可以被 x 和解除引用的 y 修改 .

如果通过 void * 未定义类型 - 双关语，则C99中 void * 的用途是什么？

c c99 void-pointers strict-aliasing type-punning

1 回答

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    void * 与类型惩罚无关 . 其主要目的是：

    • 允许通用分配和释放操作，这些操作不关心调用者在那里存储的对象类型（例如 malloc 和 free ） .

    • 允许调用者通过函数将指针传递给任意类型，该函数将通过回调将其传回（例如 qsort 和 pthread_create ） . 在这种情况下，编译器不能强制执行类型检查;在编写调用者和回调时，您有责任确保回调访问具有正确类型的对象 .

    指向 void 的指针也用于实际操作对象的一些位置（如 memcpy ），作为对象的重叠 unsigned char [] 表示 . 这可以被视为类型惩罚，但它不是别名违规，因为 char 类型允许别名来访问其表示 . 在这种情况下， unsigned char * 也可以工作，但 void * 的优势在于指针会自动转换为 void * .

    在您的示例中，由于原始类型是 int 而不是union，因此没有合法的方式来输入pun并将其作为 short 进行访问 . 你可以改为将 x 的值复制到一个联合，在那里执行明确定义的类型惩罚，然后将其复制回来 . 一个好的编译器应该完全省略副本 . 或者，您可以将写入分解为 char 写入，然后它将是合法的别名 .

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