c++ - C 别名规则和 memcpy

Question

在回答另一个问题时，我想到了以下示例:

void *p;
unsigned x = 17;

assert(sizeof(void*) >= sizeof(unsigned));
*(unsigned*)&p = 17;        // (1)
memcpy(&p, &x, sizeof(x));  // (2)

第 1 行打破了别名规则。但是，第 2 行是可以的。别名规则。问题是:为什么？编译器是否有关于 memcpy 等函数的特殊内置知识，或者是否有其他一些规则可以使 memcpy 正常？有没有办法在标准 C 中实现类似 memcpy 的函数而不破坏别名规则？

Answer 1

C 标准 对此非常清楚。 p 命名的对象的有效类型是 void* ，因为它有一个声明的类型，见 6.5/6 . C99 中的别名规则适用于读取和 写入，以及写入void*。通过 unsigned (1) 中的左值根据 6.5/7 是未定义的行为.

相比之下，memcpy的 (2)很好，因为 unsigned char*可以为任何对象( 6.5/7 )设置别名。该标准定义了 memcpy在 7.21.2/1作为

For all functions in this subclause, each character shall be interpreted as if it had the type unsigned char (and therefore every possible object representation is valid and has a different value).

The memcpy function copies n characters from the object pointed to by s2 into the object pointed to by s1. If copying takes place between objects that overlap, the behavior is undefined.

但是，如果存在使用 p之后，这可能会导致未定义的行为，具体取决于位模式。如果没有发生这样的使用，那么该代码在 C 中就可以了。

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根据 C++ 标准，我认为在这个问题上还很不清楚，我认为以下内容成立。请不要将此解释视为唯一可能的解释 - 模糊/不完整的规范留下了很大的猜测空间。

行 (1)是有问题的，因为 &p 的对齐方式unsigned 可能不行类型。它改变了存储在 p 中的对象的类型。成为 unsigned int .只要您以后不通过 p 访问该对象, 别名规则没有被破坏，但对齐要求可能仍然存在。

行 (2)但是没有对齐问题，因此是有效的，只要您不访问 p之后作为 void* ，这可能会导致未定义的行为，具体取决于 void* type 解释存储的位模式。我不认为对象的类型因此而改变。

有一个很长的GCC Bugreport这还讨论了通过这种转换产生的指针写入的含义以及与placement-new的区别是什么(该列表上的人不同意它是什么)。