将指向结构的指针转换为其第一个成员

Question

考虑以下示例程序：

#include <stdio.h>

struct base {
    int a, b;
};

struct embedded {
    struct base base;
    int c, d;
};

struct pointed {
    struct base* base;
    int c, d;
};

static void base_print(struct base* x) {
    printf("a: %d, b: %d\n", x->a, x->b);
}

static void tobase_embedded(void* object) {
    base_print(object); // no cast needed, suitably converted into first member.
}

static void tobase_pointed(void* object) {
    struct base* x = *(struct base**) object; // need this cast?
    base_print(x);
}

int main(void) {
    struct embedded em = {{4, 2}};
    struct pointed pt = {&em.base};
    tobase_embedded(&em);
    tobase_pointed(&pt);
    return 0;
}

编译：

$ gcc -std=c99 -O2 -Wall -Werror -pedantic -o main main.c

预期的输出是：

$ ./main
a: 4, b: 2
a: 4, b: 2

C99 标准是这样描述结构的第一个成员的：

C99 6.7.2.1 (13)： 一个指向结构对象的指针，经过适当的转换，指向它的初始成员......反之亦然。 as 结构对象中可能有未命名的填充，但不是在其开头。

在示例程序中，指向struct embedded 的指针被转换为指向struct base 的指针（通过void*），无需显式转换。

如果第一个成员是struct pointed 中的指向基址的指针怎么办？我不确定tobase_pointed 中的演员阵容。不打印强制转换垃圾，但没有编译警告/错误。通过强制转换，base.a 和 base.b 的正确值会被打印出来，但如果存在未定义的行为，这并不意味着太多。

将struct pointed 转换为其第一个成员struct base* 的演员是否正确？

Answer 1

这种转换是合理的，您需要它是因为您想将指针转换为指向指针的指针。如果不强制转换，取消引用将不正确。

换句话说，您的base* 与pt 对象具有相同的地址。因此，您可以通过指向 pt 的指针来访问它。但是你必须取消引用它。

Answer 2

代码不只是强制转换，它还取消引用指向 struct base 的指针。这是首先获得指向基址的指针所必需的。

如果函数 tobase_pointed 被删除，这就是您的代码中发生的情况：

struct pointed pt = {&em.base};
void* object = &pt;                  //pass to the function
struct base** bs = object;           //the cast in the function
assert( bs == (struct base**)&pt ) ; //bs points to the struct pointed
assert( bs == &(pt.base) ) ;         //bs also points to the initial member struct base* base
struct base* b = *bs ;               //the dereference in the function
base_print(x);

bs 是被适当转换为指向初始成员的指针。你的代码是正确的。