構造体メンバへのポインタを使用する場合、厳密なエイリアシングが適用されますか？

Question

test_func次のスニペットは、2つの引数が部分的に重なっている場合、厳密なエイリアシング規則で未定義の動作を引き起こしますか？第二引数である

は最初のメンバーである：

#include <stdio.h> 

typedef struct 
{ 
    //... Other fields 
    int x; 
    //... Other fields 
} A; 

int test_func(A *a, int *x) 
{ 
    a->x = 0; 
    *x = 1; 
    return a->x; 
} 

int main() 
{ 
    A a = {0}; 

    printf("%d\n", test_func(&a, &a.x)); 

    return 0; 
} 

はA*とint*がエイリアスではないだろうという仮定に基づいて、test_funcがちょうど0を返すだろうと思いを許可コンパイラですか？ *xはメンバーを上書きできませんか？

Answer 1

これは厳密なエイリアシングに違反していません。厳密なエイリアシング規則では、互換性のある型のlvalue式を使用してのみオブジェクトの値にアクセスできる（簡略化されています）。この場合、アクセスするオブジェクトはのmainのaという変数です。このメンバーはタイプintです。また、それにアクセスするために使用する式（*x）には、タイプintがあります。だから問題はない。

厳密なエイリアシングをrestrictと混同している可能性があります。 restrictキーワードをポインタパラメータの宣言に使用した場合、restrictは異なるポインタを使用して同じオブジェクトにアクセスできないため、コードは無効になりますが、これは厳密なエイリアシングとは別の問題です。

Answer 2

Strict aliasingは、ポインタが別のポインタ型に変換された後、その内容がアクセスされるときに参照されます。厳密なエイリアシングとは、関与するポイントタイプが互換性がなければならないことを意味します。それはここでは当てはまりません。

しかし、ポインタエイリアシングとは、2つのポインタが同じメモリを参照できるという意味です。コンパイラは、これがここに当てはまると想定することは許されません。あなたが記述したような最適化をしたいのであれば、それらが同じかどうかを判断するために、ポインタを互いに比較するマシンコードを追加する必要があります。それ自身では機能が少し遅くなります。

コンパイラがそのようなコードを最適化するのを助けるために、ポインタがrestrictとして宣言できます。コンパイラは、ポインタが同じメモリを指していないことをプログラマが保証します。基本的には「1にa.x設定」で（インライン化）関数全体が交換されたことを意味し

0x00402D09 mov $0x1,%edx 

：このマシンコードでgcc -O3結果でコンパイルさ

あなたの機能。

しかし、私は

int test_func(A* restrict a, int* restrict x) 
{ 
    a->x = 0; 
    *x = 1; 
    return a->x; 
} 

としてあなたの関数を書き換え、gcc -O3でコンパイルする場合、私はa->Xとxが同じメモリを指していませんので、それができるように、コンパイラが今言ったので、それは0を返すん*x = 1;が結果に影響を与えず、*x = 1;行をスキップするか、またはa->x = 0;行の前にそれをシーケンスするとします。

制限バージョンの最適化されたマシンコードは、実際には関数呼び出し全体をスキップします。これは、値が初期化時にすでに0であることがわかっているためです。

これはもちろんバグですが、プログラマはrestrictの不注意な使用のためにそれを責めます。