使用void *键入punning而不破坏C99中的严格别名规则

Question

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在C99中使用联合来进行类型惩罚：

union{
    int x;
    short y;
} data;

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

int z = data.x;

但是如何在C99中使用void *来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地址的内存可以被x和解除引用的y 。

如果通过void *未定义类型 - 双关语，那么C99中void *的目的是什么？

Answer 1

void *与类型惩罚无关。 其主要目的是：

1. 允许通用分配和释放操作，而不关心调用者在那里存储的对象的类型（例如malloc和free ）。

2. 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指针也用于实际操作对象的一些地方（如memcpy ），作为对象的重叠unsigned char []表示。 这可以被视为类型惩罚，但它不是别名冲突，因为允许使用char类别来访问其表示的任何内容。 在这种情况下， unsigned char *也可以工作，但void *的优点是指针会自动转换为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访问。 您可以将x的值复制到union，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，然后它将是合法别名。