问题标签 [strict-aliasing]

根据严格的别名规则：

Achar*对任何不同类型的对象都是有效的。但现在的问题是，它会指向 &d 的同一个地址吗？C++ 标准对返回相同地址的保证是什么？

在使用 GCC 编译特定程序时，我正在尝试修复两个警告。警告是：

警告：取消引用类型双关指针将破坏严格别名规则 [-Wstrict-aliasing]

两个罪魁祸首是：

和

传入_buf和传出_buf定义如下：

这似乎与我一直在研究的其他警告示例略有不同。我宁愿解决问题，也不愿禁用严格别名检查。

有很多使用联合的建议——对于这种情况，什么是合适的联合？

我们的团队目前正在将一些旧架构的代码移植到基于 ARM Cortex M3 平台的新产品中，该平台使用定制版本的 GCC 4.5.1。我们正在从通信链路读取数据，并尝试将原始字节数组转换为结构以干净地解析数据。在将指针转换为结构并取消引用后，我们收到警告：“取消引用类型双关指针将破坏严格别名规则”。

经过一番研究，我意识到由于 char 数组没有对齐规则并且结构必须是字对齐的，因此转换指针会导致未定义的行为（坏事）。我想知道是否有更好的方法来做我们正在尝试的事情。

我知道我们可以使用 GCC 的“属性((aligned (4)))”明确地对字符数组进行字对齐。我相信这将使我们的代码“更安全”，但警告仍然会使我们的构建变得混乱，并且我不想禁用警告以防这种情况再次出现。我们想要的是一种安全地做我们正在尝试的事情的方法，如果我们稍后在另一个地方尝试做一些不安全的事情，它仍然会通知我们。由于这是一个嵌入式系统，RAM 的使用和闪存的使用在某种程度上很重要。

可移植性（编译器和架构）不是一个大问题，这仅适用于一种产品。但是，如果存在便携式解决方案，那将是首选。

这是我们当前正在做的一个（非常简化的）示例：

这段代码是否违反了严格的别名？

更抽象地说，只要原始读/写操作类型正确，在不同类型之间进行强制转换是否合法？

我收到这个警告。我想要定义的行为，但我想保持此代码不变。我什么时候可以打破别名规则？

警告：取消引用类型双关指针将破坏严格别名规则 [-Wstrict-aliasing]

字符串是我自己的字符串，它是一个 POD。这段代码是从 C 调用的。S 可能是一个 int。字符串几乎是struct String { RealString*s; }模板化和辅助函数。我做了一个静态断言来确保 String 是一个 pod，是 4bytes 并且 int 是 4bytes。我还写了一个断言来检查所有指针是否>= NotAPtr。它在我的 new/malloc 重载中。如果您建议，我也可以将该断言放入 String

考虑到我遵循的规则（主要是字符串是一个 pod 并且始终与 int 大小相同）如果我打破别名规则会很好吗？这是少数几次打破它的人之一吗？

我想做这样的事情：

但 gcc 正在产生此警告：警告：取消引用类型双关指针将破坏严格别名规则。

出于严格别名的目的，我不认为我正在做的事情算作取消引用，因为我没有将取消引用的指针分配给指针变量。

我试过：

这没有任何区别。

redhat linux 版本 2.6.32-220，gcc 版本 = 4.4.6

有没有办法使用严格的别名警告，但仍然做这样的事情？

谢谢！

编辑

这些不起作用：

这有效：

大家对此怎么看？

我需要一种在任意 POD 类型之间进行别名的安全方法，明确考虑到 n3242 或更高版本的 3.10/10 和 3.11 符合 ISO-C++11。这里有很多关于严格别名的问题，其中大部分是关于 C 而不是 C++。我找到了一个使用联合的 C 的“解决方案”，可能使用本节

在其元素或非静态数据成员中包含上述类型之一的联合类型

从那我建立了这个。

我的问题是，可以肯定的是，这个程序按照标准是否合法？^*

它不会给出任何警告，并且在使用 MinGW/GCC 4.6.2 编译时可以正常工作：

^*编辑：如果不是，怎么能修改它是合法的？

在这个答案的评论中，据说使用如下的联合将整数分成它们的字节是未定义的行为。在那个地方给出的代码与此相似但不完全相同，如果我更改了代码的未定义行为相关方面，请注明。

到目前为止，我认为这将是一种很好的方法来做类似的事情addr = {127, 0, 0, 1};并获得相应 uint32_t的回报。（我承认这可能会根据我的系统的字节顺序产生不同的结果。但是问题仍然存在。）

这是未定义的行为吗？如果是这样，为什么？（我不知道C++ 中的 UB 是什么意思是访问非活动的工会成员。）

C99

• 在这一点上，C99 显然非常接近 C++03。

C++03

• 在一个联合中，任何时候最多有一个数据成员处于活动状态，即任何时候最多可以有一个数据成员的值存储在一个联合中。C++03，第 9.5 节 (1)，第 162 页

然而

• 如果一个 POD 联合包含多个共享一个公共初始序列的 POD 结构 [...]，则允许​​检查任何 POD 结构成员的公共初始序列，同上。
• 如果两个 POD-struct [...] 类型具有相同数量的非静态数据成员，则它们是布局兼容的，并且相应的非静态数据成员（按顺序）具有布局兼容类型C++03，第 9.2 (14) 节，第 157 页
• 如果两个类型 T1 和 T2 是同一类型，则 T1 和 T2 是布局兼容类型。C++03，第 3.9 (11) 节，第 53 页

结论

• asuint8_t[4]和uint32_t不是同一类型（我猜，一个严格的别名）（加上两者都不是 POD-structs/union）上面确实是 UB？

C++11

• 请注意，聚合类型不包括联合类型，因为具有联合类型的对象一次只能包含一个成员。C++11，脚注 46，第 42 页

当使用 gcc 4.7（在 OS X 上使用 MacPorts 构建的 g++-mp-4.7 (GCC) 4.7.0）编译以下代码时，我得到看似矛盾的结果。

当我尝试将 an 的一部分重新解释和取消引用std::array为 an时，编译器不会抱怨，uint32_t但在使用 C 样式数组时会抱怨。

示例代码：

编译命令是：

为什么他们会受到不同的对待？

下面的类是否打破了严格的别名规则：

我对标准的解读是它是不正确的，但我不确定（我的用法是拥有一个对象数组T+这些对象的一些元数据，但是可以在不手动分配内存的情况下控制对象构造/解构）作为分配的对象被用作new标准中放置的示例。