通过展开继承是否违反了严格的别名规则？

Question

我有一个继承自 struct Base 的 struct X。但是，在我当前的设置中，由于对齐，X 的大小为 24B：

typedef struct {
    double_t a;
    int8_t b;
} Base;

typedef struct {
    Base base;
    int8_t c;
} X;

为了节省内存，我想展开 Base 结构，所以我创建了包含来自 Base 的字段的结构 Y（以相同的顺序，总是在结构的开头），所以结构为 16B：

typedef struct {
    double_t base_a;
    int8_t base_b;
    int8_t c;
} Y;

然后我将在一个方法中使用 struct Y 的实例，该方法需要一个指向 Base struct 的指针：

void print_base(Base* b)
{
  printf("%f %d\n", b->a, b->b);
}
// ...
Y data;
print_base((Base*)&data);

上面的代码是否违反了严格的别名规则，导致了未定义的行为？

Answer 1

首先，Base 和 Y 不是标准 6.2.7 定义的兼容类型，所有成员必须匹配。

要通过Base* 访问Y 而不创建严格的别名冲突，Y 需要是在其成员中包含Base 类型的“聚合类型”（它是）。它没有。

所以这是一个严格的别名违规，此外，由于Y 和Base 不兼容，它们可能有不同的内存布局。这就是重点，正是因为这个原因，你才把它们做成了不同的类型:)

在这种情况下，您可以做的是使用具有共享公共初始序列的结构成员的联合，这是一种特殊的允许情况。 C11 6.5.2.3 中的有效代码示例：

union {
  struct {
    int alltypes;
  } n;
  struct {
    int type;
    int intnode;
  } ni;
  struct {
    int type;
    double doublenode;
  } nf;
} u;

u.nf.type = 1;
u.nf.doublenode = 3.14;
/* ... */
if (u.n.alltypes == 1)
  if (sin(u.nf.doublenode) == 0.0)