c - 通过展开继承是否违反严格的别名规则？

Question

我有一个继承自 struct Base 的 struct X。但是，在我当前的设置中，由于对齐，X 的大小为 24B:

typedef struct {
    double_t a;
    int8_t b;
} Base;

typedef struct {
    Base base;
    int8_t c;
} X;

为了节省内存，我想展开 Base 结构，所以我创建了结构 Y，它包含来自 Base 的字段(以相同的顺序，总是在结构的开头)，所以结构是 16B:

typedef struct {
    double_t base_a;
    int8_t base_b;
    int8_t c;
} Y;

然后我将在需要指向 Base 结构的指针的方法中使用结构 Y 的实例:

void print_base(Base* b)
{
  printf("%f %d\n", b->a, b->b);
}
// ...
Y data;
print_base((Base*)&data);

上面的代码是否违反了严格的别名规则，并导致未定义的行为？

Answer 1

首先，Base 和 Y 不是标准 6.2.7 定义的兼容类型，所有成员都必须匹配。

要通过 Base* 访问 Y 而不会造成严格的别名冲突，Y 需要是“聚合类型”(它is) 在其成员中包含一个 Base 类型。它没有。

所以这是一个严格的别名冲突，而且，由于 Y 和 Base 不兼容，它们可能有不同的内存布局。这就是重点，正是出于这个原因，您将它们设为不同的类型 :)

在这种情况下，您可以做的是对共享公共(public)初始序列 的结构成员使用 union ，这是一种允许的特殊情况。来自 C11 6.5.2.3 的有效代码示例:

union {
  struct {
    int alltypes;
  } n;
  struct {
    int type;
    int intnode;
  } ni;
  struct {
    int type;
    double doublenode;
  } nf;
} u;

u.nf.type = 1;
u.nf.doublenode = 3.14;
/* ... */
if (u.n.alltypes == 1)
  if (sin(u.nf.doublenode) == 0.0)