什么是“部分重叠的对象”？

Question

我刚刚经历了 这个线程，其中之一是

分配给部分重叠对象的结果

我想知道是否有人可以给我定义什么是“部分重叠对象”以及如何创建它的代码示例？

Answer 1

正如其他答案所指出的，工会是安排这一点的最明显的方式。

这是一个更清晰的示例，说明了内置赋值运算符如何可能出现部分重叠的对象。如果不是部分重叠的对象限制，此示例将不会表现出 UB。

union Y {
    int n;
    short s;
};

void test() {
    Y y;
    y.s = 3;     // s is the active member of the union
    y.n = y.s;   // Although it is valid to read .s and then write to .x
                 // changing the active member of the union, .n and .s are
                 // not of the same type and partially overlap
}

即使对于相同类型的对象，您也可能会出现部分重叠。考虑此示例，在不向 X 添加填充的实现中，short 严格大于 char。

struct X {
    char c;
    short n;
};

union Y {
    X x;
    short s;
};

void test() {
    Y y;
    y.s = 3;     // s is the active member of the union
    y.x.n = y.s; // Although it is valid to read .s and then write to .x
                 // changing the active member of the union, it may be
                 // that .s and .x.n partially overlap, hence UB.
}

Answer 2

联合 就是一个很好的例子。
您可以创建具有重叠成员的内存结构。

例如（来自 MSDN）：

union DATATYPE    // Declare union type
{
    char   ch;
    int    i;
    long   l;
    float  f;
    double d;
} var1;

现在如果您使用分配 char 成员，则所有其他成员都未定义。这是因为它们位于同一内存块，并且您只为其一部分设置了实际值：

DATATYPE blah;
blah.ch = 4;

如果您随后尝试访问 blah.i 或 blah.d< /strong> 或 blah.f 它们将具有未定义的值。 （因为只有第一个字节（即字符）设置了其值）

Answer 3

这是指指针别名的问题，在 C++ 中禁止指针别名，以便编译器更容易优化。可以在此线程中找到对该问题的良好解释

Answer 4

也许他的意思是严格的别名规则？内存中的对象不应与其他类型的对象重叠。

“严格别名是 C（或 C++）编译器做出的一种假设，即取消引用指向不同类型对象的指针永远不会引用相同的内存位置（即彼此别名。）”

Answer 5

典型的示例是使用 memcpy：

char *s = malloc(100);
int i;
for(i=0; i != 100;++i) s[i] = i; /* just populate it with some data */
char *t = s + 10;  /* s and t may overlap since s[10+i] = t[i] */
memcpy(t, s, 20); /* if you are copying at least 10 bytes, there is overlap and the behavior is undefined */

memcpy 是未定义行为的原因是因为没有执行复制所需的算法。在这种情况下，引入了 memmove 作为安全的替代方案。