结构的陷阱表示

Question

我想详细了解陷阱表示的概念。定义很清楚Section 3.19.4:

不需要表示对象值的对象表示 输入

好的，我想通过一些例子来试试。

struct test_t{
    uint64_t member;
};

struct test_t *test_ptr = malloc(sizeof(uint32_t));
struct test_t = *test_ptr; //1

我不认为//1 会导致这里出现 UB，因为Section 6.2.6.1：

如果一个对象的存储值有这样的表示并被读取 通过没有字符类型的左值表达式， 行为未定义。

但是

结构或联合对象的值绝不是陷阱 表示，即使结构成员的值或 union 对象可能是一个陷阱表示。

我认为 UB 是由类似的东西引起的

printf("Test.member = %lu\n", test.member);

但我不确定如何证明在这种情况下member 的表示是一个陷阱。

Answer 1

member 没有陷阱表示，因为uint64_t 没有陷阱表示。

7.20.1.1 精确宽度整数类型

2 typedef 名称 uintN_t 指定无符号整数类型 宽度为 N 且没有填充位。因此，uint24_t 表示这样一个 无符号整数类型，宽度正好为 24 位。

没有填充位。从以下部分我们了解到：

6.2.6.2 整数类型

1 对于 unsigned char 以外的无符号整数类型，位 对象表示应分为两组：值 位和填充位（不需要任何后者）。如果有 是 N 个值位，每个位应代表 2 的不同幂 在 1 和 2^{N - 1} 之间，因此该类型的对象应为 能够使用 a 表示从 0 到 2^N - 1 的值 纯二进制表示；这应称为值 表示。任何填充位的值是 未指定。⁵³⁾

注释 53 尽管不规范，但告诉我们这些填充位（如果存在）可用于陷阱：

_{53) 一些填充位组合可能会产生陷阱 表示，例如，如果一个填充位是奇偶校验位。 无论如何，对有效值的算术运算都不能生成 陷阱表示，而不是作为异常条件的一部分 例如溢出，这不会发生在无符号类型上。全部 填充位的其他组合是替代对象 由值位指定的值的表示。}

虽然值位永远不能包含非法的模式。

因此，您不能在格式良好的程序中生成uint64_t 的陷阱表示。请注意，由于越界访问，您的程序具有 UB，但这不是由陷阱表示的可能性引起的。它本身是未定义的。