在C中将指针转换为不同的类型答案

【问题标题】：Converting a pointer to different type in C在C中将指针转换为不同的类型
【发布时间】：2012-11-21 16:25:20
【问题描述】：

int i = 42;
int *p1 = &i;
int long *p2 = (long*)p1;

这是未定义的行为吗？在 C++ 中，出于某种原因，我认为这是实现定义的行为。

我查看了 C 标准：

C99 6.3.2.3/7 指向对象或不完整类型的指针可能是转换为指向不同对象或不完整类型的指针。如果结果指针未正确对齐 57) 对于指向类型，行为未定义。否则，当再次转换回来时，结果应与原始指针比较。

57) 一般来说，“正确对齐”的概念是可传递的：如果指向类型 A 的指针与指向类型 B 的指针正确对齐，这依次正确对齐指向 C 类型的指针，然后是指针到类型 A 的指针与指向类型 C 的指针正确对齐。

“正确对齐”一词在实践中是什么意思？在不进入未定义行为的情况下，您如何知道自己是否正确执行了操作？

【问题讨论】：

如果您取消引用 p2，这是未定义的行为。原因：你违反了严格别名。
int long *p2???这里有什么长的？
在 32bit arch 上，sizeof(int) == sizeof(long)，所以没有区别。在 64 上 - 你会在 long 的另一半有一些垃圾，或者甚至可能留下分配的内存区域，所以再一次 - 没有必要这样做。除此之外，它是正确的。
@Krishnabhadra：int long *p2 是一种合法但略显非正统的写作方式signed long int *p2、long *p2、long int *p2 或long int signed *p2（这些都是等价的）。跨度>
在 RISC 机器上的 64 位环境中，i 很有可能在奇数 32 位地址边界上对齐，但 long 必须在 64 位地址上对齐边界（甚至 32 位地址边界）。因此，在此类系统上，如果您尝试通过p2 读取或修改内存，您将获得 SIGBUS。

标签： c type-conversion c99

【解决方案1】：

这基本上意味着，如果int 对齐到 4 个字节，int long 对齐到 8 个字节，则行为未定义。假设你有类似的东西：

 0x04     0x08    0x0C    0x10
+------+-------+-------+-------+
|      |       |   i   |       |
+------+-------+-------+-------+

在这种情况下，&i == 0x0C（这是有效的，因为int 对齐到 4 个字节）。当您转换为 int long* 时，指针将转换为对齐的：p2 == 0x08，因为我们的理论系统将 int long 对齐到 8 个字节，所以如果您基本上读取了一个您不拥有的地址取消引用p1，因此未定义的行为。

【讨论】：

所以，基本上如果两个指针类型的 sizeof 不一样，比如 sizeof int 和 sizeof long 不相等，那么你会得到未定义的行为，对吧？
@user963241 AFAIK，对齐方式和大小并不总是相同的。我建议不要这样做。为什么你还需要？
只是好奇在指针类型之间转换时导致未定义行为的原因。感谢您的建议。
sizeof(int *) == sizeof(long *) — 指针大小相同。但对齐要求不一定相同。在 RISC 芯片（不是 Intel）上，N 字节类型（N = 1、2、4、8）应在 N 字节边界上对齐。英特尔不会强制执行此操作（但如果您使用未对齐的指针，则会降低性能）。
我可以检查 gcc 中类型的对齐要求吗？