이 코드가 엄격한 앨리어싱 규칙을 위반합니까?

Question

질문 :

1. 다음이 코드는 엄격한 앨리어싱 규칙을 위반 하는가? 즉, 똑똑한 컴파일러는 int*을 통해 다른 유형으로 처음 액세스 한 버퍼에 액세스 할 수 있기 때문에 00000 (또는 다른 불쾌한 효과)을 인쇄 할 수 있습니까? 그렇지 않으면 그것을 깰 (ptr1이 범위에 관해서는, 그래서 ptr2가 이미 정의 될 것이다)

2. 는 괄호 앞에 바로 정의와 ptr2의 initializaton 움직이는 것?

3. 그렇지 않은 경우 중괄호를 제거 할 것입니다 (따라서 ptr1과 ptr2는 같은 범위에있었습니다).

4. 예인 경우 어떻게 코드를 수정할 수 있습니까?

보너스 질문 : 코드를 확인하고, 2 또는 3 중 하나를 중단하지 않으면 엄격한 앨리어싱 규칙 끊을 수 있도록 변경하는 방법 (예를 들어, 브레이스 루프 int16_t를 사용하는 변환) ?

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int i; 
void *buf = calloc(5, sizeof(int)); // buf initialized to 0 

{ 
    char *ptr1 = buf;  
    for(i = 0; i < 5*sizeof(int); ++i) 
     ptr1[i] = i; 
} 

int *ptr2 = buf; 
for(i = 0; i < 5; ++i) 
    printf("%d", ptr2[i]); 

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확인을 찾고

, 너무 짧은 (틱) 이상적으로 최소한의 표준 따옴표이 특정 코드에 대한 전문가의 대답은, 내가 후 나는 것입니다. 필자는 엄격한 앨리어싱 규칙에 대해 오랫동안 설명하지 않고이 코드와 관련된 부분 만 설명합니다. 그리고 대답이 명시 적으로 위의 번호가 매겨진 질문을 열거한다면 그것은 좋을 것입니다.

정수 트랩 값이없는 범용 CPU라고 가정하고 int이 32 비트 및 2의 보수라고 가정 해 봅시다.

Answer 1

아니요,하지만 이것은 메모리가 할당되어 문자 유형을 사용하여 기록되기 때문입니다.

메모리는 malloc을 사용하여 할당됩니다. 이 객체는 malloc으로 할당 되었기 때문에 으로 선언하지 않았습니다. 따라서 객체에는 효과적인 유형이 없습니다.

그런 다음 코드는 char 유형을 사용하여 개체에 액세스하고 수정합니다. 타입 ²char하고 효율적인 형태를 갖는 어떤 개체 ⁵가 복사이 이후의 액세스를위한 char에 효과적인 형태를 설정하지 않고 복사되지 않고, 단 기간 동안, char에 효과적인 유형을 설정으로서 액세스 . 액세스 후에는 오브젝트에 더 이상 효과적인 유형이 없습니다.

그런 다음 유형이 int 인 경우 해당 객체에 액세스하고 읽기 전용으로 사용됩니다. 객체가 유효한 유형이 아니기 때문에, 읽는 동안 객체는 int이됩니다. 액세스 후에는 객체에 더 이상 유효한 유형이 없습니다. int이 분명히 유효한 유형 int과 호환 되었기 때문에 동작이 정의됩니다.

(값이 int 트랩 표현하지 읽기 가정.)

하는

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당신이 액세스하고도 int와 호환되지 않는 문자 형식을 사용하여 객체를 수정 더라면, 행동이 정의되지 않은 것 .

의 당신의 예 (sizeof(float)==sizeof(int) 가정) 한 가정 해 봅시다 :

int i; 
void *buf = calloc(5, sizeof(float)); // buf initialized to 0 

{ 
    float *ptr1 = buf;  
    for(i = 0; i < 5*sizeof(float); ++i) 
     ptr1[i] = (float)i; 
} 

int *ptr2 = buf; 
for(i = 0; i < 5; ++i) 
    printf("%d", ptr2[i]); 

float의가에 기록되고있는 객체의 유효 유형, 쓰기의 기간과 이후의 모든 들어, float의된다 객체를 수정하지 않는 객체에 액세스 . 그런 다음 해당 객체가 int에 의해 액세스 될 때 값은 읽기 전용으로 변경되기 때문에 유효 유형은 float으로 유지됩니다. float을 사용한 이전의 쓰기는이 객체에 대한 다음 쓰기 (이 경우에는 발생하지 않음) 때까지 유효 유형을 float으로 영구적으로 설정합니다. int 및 float 유형은 과 호환되지 않으므로 동작이 정의되지 않습니다.

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을 (: ISO 아래 모든 텍스트에서 인용 IEC 9899 : 201x)

¹은 (6.5 식 6)
그 저장된 값에 액세스하기위한 오브젝트의 유효 유형 인 객체의 선언 된 형태 (존재하는 경우) 87) 할당 된 객체에는 선언 된 유형이 없습니다.

²

(6.5 식 6)
이 값은 캐릭터 타입없는 타입 갖는 좌변을 통해 더 선언 유형을 갖지 않는 개체에 저장되어있는 경우, 그 좌변의 유형은 실효된다 해당 액세스에 대한 오브젝트 유형 및 저장된 값을 수정하지 않는 후속 액세스에 대한 오브젝트 유형.

³

(6.5 식 6)이 다른 어떤 유형 선언이없는 개체에 대한 액세스를 위해
객체의 유효 입력은 단순히 접속을 위해 사용되는 좌변의 유형이다. 객체의 유효 유형과 호환 형 - 88) :

⁴

(6.5 식 8)
목적은 저장된 값 하나 다음 유형 갖는다 좌변 식에서만 액세스 가진다 , - 객체의 유효 유형과 호환되는 유형의 정규화 된 버전 - 객체의 유효 유형에 해당하는 부호가 있거나 부호없는 유형 인 유형 - 유형이 부호가 있거나 부호가없는 유형 유효한 유형의 유효 형식에 해당하는

(6.5 표현식 6)
값이 memcpy 또는 memmove를 사용하여 선언 된 유형이없는 객체로 복사되거나 문자 유형의 배열로 복사 된 경우 해당 액세스 및 이후 액세스에 대해 수정 된 객체의 유효 유형 값을 수정하지 않음 은 값이 복사되는 객체의 유효한 유형입니다 (있는 경우).

Answer 2

아니요. 엄격한 앨리어싱을 위반하지 않습니다. the C Standard에서

, 6.2.5 유형, 단락 28 :

이

void에 대한 포인터가 같은 표현과 문자 형식에 대한 포인터로 정렬 요구 사항을 가진다. 48

참고 지칭 48 48 각주 :

48)와 동일한 표시 및 정렬 요구가 인수 함수로서 상호 교환 가능성을 암시 을 의미하는, 리턴 값 함수 및 구성원 노조의

그래서 당신이 char * 포인터를 통해 calloc() 'D 메모리에 액세스 할 수없는 문제 (당신의 ptr은 ptr1로 의미 가정).

이 포인터가 할당 적절히 그래서 이 포인터에 할당 될 수 있음을 정렬 성공하면 반환 7.22.3 메모리 관리 기능, 제 1 주부터

이 정말 추가 비록, 다음으로 인하여 A 기본 정렬 요구와 객체의 유형과는 같은 개체 또는 그래서 당신은

를 할당 된 공간에서 같은 객체의 배열에 액세스하는 데 사용 포인터 char뿐만 아니라 int 포인터를 통해 calloc() '메모리에 안전하게 액세스 할 수 있습니다. 그리고 double 부팅 포인터 (할당 된 메모리의 경계 내에 있다고 가정).