C：赋值运算符是否深拷贝？答案

【问题标题】：C: does the assignment operator deep copy?C：赋值运算符是否深拷贝？
【发布时间】：2019-10-25 18:29:29
【问题描述】：

对于标量值，赋值运算符似乎将右侧的值复制到左侧。这对复合数据类型有何作用？例如，如果我有一个嵌套结构

struct inner {
    int b;
};

struct outer {
   struct inner a;
};

int main() {
   struct outer s1 = { .a = {.b=1}};   
   struct outer s2 = s1;
}

通过实验看起来确实如此，但是任何人都可以指出行为规范吗？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

没有“递归”；它复制值的所有（值）位。当然，指针不会被神奇地跟随，赋值运算符不会知道如何复制指向的数据。

你可以想到

a = b;

作为简写

memcpy(&a, &b, sizeof a);

sizeof 当然具有误导性，因为我们知道双方的类型相同，但我认为__typeof__ 没有帮助。

C11 规范草案说（在 6.5.16.1 简单分配，第 2 段）：

在简单赋值（=）中，右操作数的值被转换为赋值表达式的类型并替换存储在对象中的值由左操作数指定。

【讨论】：

术语递归通常在标准中正式使用，用于迭代结构成员，与递归函数没有任何关系。以 6.5 指针别名的规则为例：“- 在其成员中包含上述类型之一的聚合或联合类型（包括，递归，子聚合或包含联合的成员）”。还是struct初始化的规则：“如果是聚合，每个成员都按照这些规则进行初始化（递归），任何填充都初始化为零位；”

【解决方案2】：

赋值是否递归地深度复制值？

是的，就像您使用 memcpy 一样。指针被复制，但不是它们指向的内容。术语“深拷贝”通常意味着：同时复制指针指向的内容（例如在 C++ 复制构造函数中）。

除了任何填充字节的值可能包含不确定的值。（意味着结构上的memcmp 可能不安全。）
将结构传递给函数时会发生同样的情况吗？

是的。请参阅下面的 6.5.2.2 参考。
通过实验看起来确实如此，但任何人都可以指出行为的规范吗？

C17 6.5.16：

赋值运算符将值存储在左操作数指定的对象中。一个赋值表达式具有赋值后左操作数的值，但不是一个左值。赋值表达式的类型是左操作数的类型左值转换后。

（在这种情况下，左值转换不相关，因为两个结构必须是 100% 相同且兼容的类型。简单地说：如果两个结构具有完全相同的成员，则它们是兼容的。）

C17 6.5.16.1 简单赋值：
- 左操作数具有结构或联合的原子、限定或非限定版本类型与权利的类型兼容；
C17 6.5.2.2 函数调用，§7：

如果表示被调用函数的表达式具有包含原型的类型，参数被隐式转换，就像通过赋值一样，...

【讨论】：

两个结构或联合类型也必须具有相同的标签（或两者都没有标签）才能兼容。会员通信是不够的。实际上，在代码块内部，结构或联合类型仅与自身兼容。
@JohnBollinger 是的，但我不想将整个兼容的结构定义拖到这个答案中，因为它很复杂，因此“简单地说”。有兴趣的可以看看标准6.2.7章节下面的第一面文字墙。
我明白你在做什么，我知道你已经知道结构兼容性的细节。这里没有必要详细介绍，但我认为重要的是传达成员通信是不够的，因为对于没有经验的人来说，这很容易造成误解。
@JohnBollinger 更糟糕的是，您可以拥有两个具有相同成员但标签或名称不同的结构。它们不是兼容的类型，但理论上您可以使用“联合通用初始序列黑客”通过指针通过左值访问它们的数据。这是一个晦涩的规则，导致了各种标准 DR 和编译器错误报告。 stackoverflow.com/a/54571011/584518