使用指向结构的别名数组,而不违反标准

Question

阅读本文我理解你可以使用别名结构(不违反标准),如果它们具有兼容的成员,即给定以下结构:

typedef struct {
    uint32_t a;
    uint32_t b;
} Frizzly;

以下将破坏别名规则:

uint32_t foo(uint16_t *i) {
    Frizzly *f = (Frizzly *)i;
    return f->a;
}

但以下不会:

uint32_t foo(uint32_t *i) {
    Frizzly *f = (Frizzly *)i;
    return f->b;
}

因为所讨论的"聚合类型"包含与我们投入其中的指针兼容的类型,即指向类型的指针uint32_t可以被转换为包含类型成员(或成员)的结构,uint32_t而不会破坏别名规则.

首先,我是否理解正确？

其次,结构中(其他)变量的排序和类型是否重要？比如说,如果Frizzly定义如下:

typedef struct {
    uint16_t b[2];
    uint32_t a;
}

在第二个示例中进行强制转换后,b现在由不兼容(uint32_t)类型的内存支持.转换是否仍然有效(或者更确切地说,通过转换指针访问值)？是否会更改任何元素a更改第一个元素的值i(以及相反的方式),就像禁用严格别名一样？

另外,如果以上内容有效,如果我有这样的结构怎么办:

typedef struct {
    void *m;
    uint16_t hooah[4];
} Bar;

如果我是正确的话,以下演员会破坏别名规则:

void test(char *boo, size_t dee) {
    Bar *bar = (Bar *)(boo + dee);
    do_other_stuff(bar);
}

我可以简单地通过unsigned char在结构中添加一个成员来使强制转换有效吗？换句话说,不兼容类型的转换指针通常会破坏别名规则,但由于从指向包含类型成员的结构X转换为指针的转换X是一个例外,可以从指针到X的任何转换到聚合Y简单地通过在Y中添加类型X的(可能是虚拟的)成员来生效？

(我实际上并没有在编译器中测试上面的代码片段.)

编辑:

我知道我的措辞和例子可能相当差,所以我会试着重新解释一下这个问题:如果我理解正确,指向结构的指针就可以为"X"类型的元素数组添加别名是合法的. struct包含类型为'X'的成员.现在,当取消引用结构的一个成员时,该成员是否必须是"X"类型,或者是对结构的所有成员所做的严格别名规则的例外,无论它们的类型如何,只要有一个成员合适的类型？

Answer 1

根据ISO/IEC9899/TC2第 6.7.2.1 节第 13 段：

指向结构对象的指针，经过适当转换后，指向其初始成员（或者如果该成员是位字段，则指向它所在的单元），反之亦然

因此，只要将结构体指针转换为第一个成员的指针类型，它就不应该违反严格别名（在第 6.5 节第 7 段中指定），也可以通过以下方式访问元素：

聚合或联合类型，其成员中包含上述类型之一（递归地包括子聚合或包含联合的成员）

但这仅适用于另一个方向（通过结构指针访问成员，而不是通过成员指针访问结构）