C 中的结构扩展

Question

假设定义了 2 个结构体，如下所示：

typedef struct {
   T x;
   T y;
} A;

typedef struct {
   A a;
   T z;
} B;

我可以将指向结构 B 的指针视为指向结构 A 的指针吗？

实际上，这是可靠的/标准的/可移植的/编译器不变的：

B b = {{1,2},3};
A * a = &b;

print(a->x);
print(a->y);

Answer 1

C17 6.7.2.1 指出了这一点（强调我的）：

在结构体对象中，非位域成员和位域所在的单元的地址按照它们声明的顺序递增。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。

这意味着您必须将对象的指针“适当地转换”B b为其第一个成员的类型。此转换不会隐式发生，您必须通过显式强制转换来完成此操作：

A * a = (A*)&b;

根据上面引用的部分，这样做是明确定义且安全的。

同样，编译器不允许假设指向的指针A和指向的指针B没有别名。有效类型 6.5.7 的规则（“严格别名”）给出了这种情况的例外：

对象的存储值只能由具有以下类型之一的左值表达式访问：
...

• 其成员中包含上述类型之一的聚合或联合类型

例如，在优化期间，void func (B* b)不允许调用该函数的编译器假设该函数extern A a;未更改某些其他翻译单元中定义的外部行数变量。