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struct现在我知道我可以通过将指向 a 的指针转换为 this 的第一个成员的类型来实现继承struct。

然而，纯粹作为一种学习经验，我开始怀疑是否有可能以稍微不同的方式实现继承。

这段代码合法吗？

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

struct base
{
    double some;
    char space_for_subclasses[];
};

struct derived
{
    double some;
    int value;
};

int main(void) {
    struct base *b = malloc(sizeof(struct derived));
    b->some = 123.456;
    struct derived *d = (struct derived*)(b);
    d->value = 4;
    struct base *bb = (struct base*)(d);
    printf("%f\t%f\t%d\n", d->some, bb->some, d->value);
    return 0;
}

这段代码似乎产生了预期的结果，但正如我们所知，这远不能证明它不是 UB。

我怀疑这样的代码可能是合法的原因是我看不到这里可能出现的任何对齐问题。但当然，这远非知道不会出现此类问题，即使确实没有对齐问题，代码也可能由于任何其他原因仍然是 UB。

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当我阅读标准第 6.2.6.1/P5 章时，

某些对象表示不需要表示对象类型的值。如果对象的存储值具有这样的表示形式并且由不具有字符类型的左值表达式读取，则行为未定义。[...]

因此，只要space_for_subclasses是char( array-decays-to-pointer ) 成员并且您使用它来读取值，就应该没问题。

说了这么多回答

有char space_for_subclasses[];必要吗？

是的，它是。

引用§6.7.2.1/P18，

作为一种特殊情况，具有多个命名成员的结构的最后一个元素可能具有不完整的数组类型；这称为灵活数组成员。在大多数情况下，灵活数组成员被忽略。特别是，结构的大小就像省略了柔性数组成员一样，只是它可能具有比省略所暗示的更多的尾随填充。然而，当一个.（或->) 运算符的左操作数是（指向）具有灵活数组成员的结构，右操作数命名该成员，它的行为就好像该成员被替换为最长的数组（具有相同的元素类型），不会使结构大于被访问的对象；数组的偏移量应保持灵活数组成员的偏移量，即使这与替换数组的偏移量不同。如果这个数组没有元素，它的行为就好像它有一个元素，但如果尝试访问该元素或生成一个越过它的指针，则行为是不确定的。

删除它，您将访问无效内存，导致 未定义的行为。但是，在您的情况下（第二个片段），您value无论如何都不会访问，所以这不会成为问题。

于 2017-05-20T05:45:31.487 回答
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这或多或少与 使用的穷人的继承相同，并且对于当前一代的编译器struct sockaddr来说是不可靠的。演示问题的最简单方法是这样的：

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

struct base
{
    double some;
    char space_for_subclasses[];
};
struct derived
{
    double some;
    int value;
};

double test(struct base *a, struct derived *b)
{
    a->some = 1.0;
    b->some = 2.0;
    return a->some;
}

int main(void)
{
    void *block = malloc(sizeof(struct derived));
    if (!block) {
        perror("malloc");
        return 1;
    }
    double x = test(block, block);
    printf("x=%g some=%g\n", x, *(double *)block);
    return 0;
}

如果a->some和b->some被标准的字母允许是同一个对象，则该程序将需要 print x=2.0 some=2.0，但在某些编译器和某些条件下（它不会在所有优化级别发生，您可能必须移动test到它自己的文件）将x=1.0 some=2.0改为打印。

标准的字母是否允许a->some和b->some是同一个对象是有争议的。请参阅http://blog.regehr.org/archives/1466及其链接的论文。

于 2017-05-23T20:55:09.333 回答