Ist Zeigerarithmetik auf Nicht-Array-Datenstrukturen definiertes oder undefiniertes Verhalten in C?

Ist Zeigerarithmetik auf Nicht-Array-Datenstrukturen undefiniertes Verhalten?

Die Frage ergibt sich aus dem offensichtlichen Konflikt zwischen dem C 17-Standard in Bezug auf Zeiger Addition und die Funktionalität des Offsetof-Makros. Dem zitierten Absatz zufolge sollte das Hinzufügen zu einem „char “-Zeiger zu undefiniertem Verhalten führen, wenn er nicht auf ein char-Array zeigt. Das bereitgestellte Codebeispiel beinhaltet jedoch das Hinzufügen der Adresse einer „Foo“-Struktur zu einem „char “-Zeiger, der durch reinterpret_casting erhalten wurde. Dies scheint nicht der Regel zu folgen, da der Zeiger nicht auf ein char-Array zeigt.

Bei näherer Betrachtung des Standards finden wir jedoch Hinweise in Abschnitt 3.9.2: „Für jedes Objekt.“ (außer einem Unterobjekt der Basisklasse) vom trivial kopierbaren Typ T, unabhängig davon, ob das Objekt einen gültigen Wert vom Typ T enthält oder nicht, können die zugrunde liegenden Bytes, aus denen das Objekt besteht, in ein Array vom Typ char oder unsigned kopiert werden char."

Diese Aussage legt nahe, dass der Standard die zugrunde liegenden Bytes eines beliebigen Objekts als kopierbar betrachtet, unabhängig davon, ob sie ein Array darstellen. Dies bedeutet, dass die Addition, die Sie in Ihrem Code ausführen, gültig sein sollte, auch wenn der Zeiger nicht auf ein Array zeigt. Die Addition wird für die Rohbytes definiert und der resultierende Wert wird verwendet, um auf das gewünschte Float-Element der „Foo“-Struktur zuzugreifen.

Daher handelt es sich bei der Additionsoperation im bereitgestellten Codebeispiel nicht um undefiniertes Verhalten. Sie können mit reinterpret_casting und offsetof.

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