鉴于 p 是指向不完整类型的指针，&*p 是否有效 C？

Question

以下示例是 C 语言中有效的完整翻译单元吗？

struct foo;

struct foo *bar(struct foo *j)
{
    return &*j;
}

struct foo 是一个不完整类型，但我在 C 标准中找不到明确禁止取消引用不完整类型的规定。特别是，§6.5.3.2 说：

一元&运算符产生其操作数的地址。如果 操作数的类型为“type”，结果的类型为“指向类型的指针”。如果 操作数是一元 * 运算符的结果，两者都不是 运算符或 & 运算符均被求值，结果就像 两者都被省略，除了对运营商的限制仍然存在 应用并且结果不是左值。

结果不是左值这一事实没有密切关系——返回值不一定如此。 * 运算符的约束很简单：

一元 * 运算符的操作数应为指针类型。

在 & 运算符上是：

一元 & 运算符的操作数应为函数 指示符、[] 或一元 * 运算符的结果或左值 指定一个不是位域且未声明的对象 使用 register 存储类说明符。

这两个条件在这里都得到了满足，因此结果应该等同于 return j;。

但是，gcc 4.4.5 不编译此代码。相反，它会给出以下错误：

y.c:5: error: dereferencing pointer to incomplete type

这是 gcc 中的缺陷吗？

Answer 1

是的，我认为这是一个错误。即使是不完整类型的左值，例如 *j，似乎也被允许，具体取决于上下文：

6.3.2.1 ... 左值是具有对象类型或
除 void 之外的不完整类型

基本上，只要您不使用需要了解 struct 结构的左值执行任何操作，就应该可以工作。因此，如果您不访问该对象或询问其大小，这是合法的。

Answer 2

C99 标准 (ISO/IEC 9899:1999) 描述了以下行为：

§6.5.3.2 地址和间接运算符

一元 &运算符返回其操作数的地址。如果操作数的类型为“type”，
结果的类型为“指向类型的指针”。如果操作数是一元 * 运算符的结果，
既不是该运算符也不是 &运算符被求值，结果就好像两者都是
省略，除了对运算符的约束仍然适用并且结果不是
左值。

这意味着 &*j 相当于 j。

然而，j 应该是一个指向对象的指针，而且它只是一个指向不完整类型的指针，正如 GCC 4.4.5 所说。

§6.3.2.3 指针

指向 void 的指针可以转换为指向任何不完整或对象的指针或从指向任何不完整或对象的指针转换
类型。指向任何不完整或对象类型的指针可以转换为指向 void 的指针
然后再回来；结果应等于原始指针。

请注意，它区分对象类型和不完整类型；这在标准中经常出现。

因此，问题中的这一观察是不正确的：

这两者在这里都得到了满足，

变量j不是指向对象的指针；它是一个指向不完整类型的指针，它不是一个对象。

---

§6.2.5 类型

[...] 类型
分为对象类型（完全描述对象的类型）、函数类型（类型
描述函数）和不完整类型（描述对象但缺乏
确定其大小所需的信息）。

Answer 3

是的。 C 中的指针通常具有相同的大小（在某些嵌入式系统上，它们可以不同）。这意味着即使类型是“未知”，编译器也可以为此生成正确的汇编代码。

您可以使用这种方法向外部完全隐藏内部数据结构。使用typedef声明指向结构的指针，并且仅在内部头文件（即不属于公共API的文件）中声明该结构。

gcc 4.4.5 抱怨的原因就是：如果您在实现之外使用指向不完整类型的指针，它应该可以工作。但代码是实现的一部分，在这里，您可能希望拥有完整的类型。