从指针到其第二会员的指针获得指针是合法的吗？

Question

我想知道该行之前的评论“ 该法律c？ ”（在函数dumperverts（）的底部）是否是法律c：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stddef.h>

struct  stvertex 
    {
    double  x;
    double  y;
    char    tag;
    };
    
struct  stmesh
    {
    size_t      nverts;
    struct stvertex verts[]; /* flexible array member */
    };
    

void    dumpverts(struct stvertex *ptr);

int main(int argc, char **argv)
    {
    size_t f;
    size_t usr_nverts=5; /* this would come from the GUI */
    
    struct stmesh *m = malloc(sizeof(struct stmesh) + usr_nverts*sizeof(struct stvertex));
    if(m==NULL) return EXIT_FAILURE;
    
    m->nverts=usr_nverts;
    for(f=0;f<m->nverts;f++)
        {
        m->verts[f].x = f*10.0; /* dumb values just for testing */
        m->verts[f].y = f*7.0;
        m->verts[f].tag = 'V';
        }
    
    dumpverts( &(m->verts[0]) );
    
    return EXIT_SUCCESS;
    }


void    dumpverts(struct stvertex *ptr) /* Here is were the juice is */
    {
    size_t f;
    
    /* Is this legal C? */
    struct stmesh   *themesh = (struct stmesh *)((char *)ptr - offsetof(struct stmesh, verts));
    
    for(f=0;f<themesh->nverts;f++)
        {
        printf("v[%zu] = (%g,%g) '%c'\n", f, themesh->verts[f].x, themesh->verts[f].y, themesh->verts[f].tag);
        }
    fflush(stdout);
    }

i倾向于认为这是合法的，但是我不能100％确定严格的混叠规则是否会允许演员从char *到struct stment *喜欢在dumpverts（）功能主体正在执行。

基本上，该行从指针到其第二个成员的指针获取struct stmesh的指针。我看不到任何与对齐相关的潜在问题，因为整个struct stmesh的内存来自malloc（），因此结构的开始是“适当对齐”。但是，正如我所说，我不确定严格的别名规则。

如果它破坏了严格的混叠，是否可以在不更改dumpverts（）函数的原型的情况下进行符合符合条件？

如果您想知道我想要什么，它主要用于学习Offsetof（）的限制。是的，我知道dumpverts（）应该收到指向struct stmesh的指针。但是我想知道是否可以通过法律方式以编程方式获得struct stmesh指针。

Answer 1

是的，这是有效的。您可以将任何非功能指针转换为char *：标准的明确部分允许：

C17，第6.3.2.3节，第7条：

当将对象指针转换为指针转换为字符类型时，结果指向对象的最低地址字节。结果的连续增量，最多到对象的大小，将指针带到对象的其余字节中。

允许的原因是，您可以像所显示的那样做技巧。但是，请注意，仅当指针从struct stmesh中出现时，这才有效（即使您在执行此操作时您没有该结构的范围）。

Sidenote：您不需要Offsetof（struct Stmesh，nverts）在您的示例中。保证为零。第6.7.2.1节，第15条：

指向结构对象的指针，适当转换，指向其初始成员（或者如果该成员是位磁场，则指向其居住的单元），反之亦然。结构对象中可能有未命名的填充物，但在其开始时没有。

Answer 2

在脚步上，C标准中没有什么明确说明代码明确的。我会说这是在可疑行为和不确定的行为之间的位置。

• 严格的混杂问题：不是一个问题。在严格的混叠范围内，通过指向结构的指针去引用某些地址是可以的正确的有效类型（C176.5§6和§7）。

• 字符指针转换：可疑。可以通过使用字符指针来通过字节来检查C中的任何类型。这符合“严格的混叠” C176.5§7以及C17 6.3.2.3中的指针转换规则，重点是我的：

  指向对象类型的指针可以转换为指针转换为其他对象类型。如果是
  结果指针无法正确对齐引用类型，行为是
  不明确的。否则，当再次转换后，结果应比较
  原始指针。 当将对象的指针转换为指针转换为字符类型时，
  结果指向对象的最低地址字节。连续增量
  结果，最多达到对象的大小，将指针屈服于对象的其余字节。

  您的指针并不指向周围结构类型中最低的字节。您也不使用连续的增量。对齐是另一个问题，但我认为在您的情况下这不是一个问题。

• 指针算术：可疑。指针算术是由加性运算符C17 6.5.6定义的，严格来说，这仅允许对数组类型的指针算术。如果单个结构变量可以被视为1个这样的结构项目的数组。为了理解以前引用的6.3.2.3的指针算术，我认为必须将其解释为sizeof（the_struct） bytes的字符数组。指向指向结构中间的角色指针不受指针算术规则的涵盖 - 严格地说，在第8节中，“……否则，行为是不确定的”。

• 初始结构成员/初始常见序列规则：不应用。有一个特殊规则，允许我们在结构指针和指针之间转换为 em> exterm element（ C176.7.2.1§15），但这不适用于此处。在联合中，两个结构的“常见初始序列”也有一个特殊的规则，此处也不适用。

  
  

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这可能是一个更明确的版本：

dumpverts( (uintptr_t) &(m->verts[0]) );
...
void dumpverts (uintptr_t ptr) 
{
  struct stmesh* themesh = (struct stmesh *)(ptr - offsetof(struct stmesh, verts));

这是普通的整数算术。您唯一的关注点是对齐和严格的混叠，这应该是可以的。通过uintptr_t从指针转换到/从指针转换的整数是可以的（inmand.Defined），C176.3.2.3§5和§6。