指向整数的指针并再次返回

Question

首先，让我强调一下，这个问题本质上是合法。我不询问以下程序在实践中是否可以在实际实现中工作，我询问的是根据 ISO 最严格的法律解释它是否合法（:= 不产生未定义的行为） -9899 标准（：1999 和 :2011）。

问题是是否允许将指针转换为uintptr_t 整数，对该整数执行一些算术运算，将其返回到相同的值，然后将整数转换回指针。

那么，下面的程序合法吗（在某种意义上它不会产生未定义的行为）？

#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
int
main(void)
{
  int answer = 42;  void *ptr;
  uintptr_t deepthought;
  ptr = &answer;
  deepthought = (uintptr_t)ptr;
  ptr = 0;
  deepthought ^= 0xdeadbeef;
  printf("I'm thinking about it...\n");
  deepthought ^= 0xdeadbeef;
  ptr = (void *)deepthought;
  printf("The answer is: %d\n", *((int *)ptr));
  return 0;
}

再一次，我知道这段代码在任何实际系统上都不会造成任何困难。问题是它是否符合 C 标准中的法律术语，尤其是。 ISO-9899:1999 中的 §7.18.1.4 / ISO-9899:2011 中的 §7.20.1.4，其中短语“具有任何指向 void 的有效指针的属性的无符号整数类型都可以转换为此类型，然后转换回指向void的指针，结果将与原始指针比较”：不清楚“然后转换回”是否允许中间算术计算。

为了让这个问题不那么理论化，这里是人们可能希望禁止这种处理的一个原因。如果我们稍微改变一下这个例子，让指针是mallocated 而不是指向一个局部变量，并且如果它碰巧在一个带有（保守的）垃圾收集器的实现上运行，那么可以想象内存可以被回收在printf 调用期间，因为在那一刻，没有任何东西指向该内存区域。因此，如果 C 标准使上述示例非法（例如，如果不能将任何内容写入一个一直没有合法指针值的指针），这为垃圾收集器所做的假设提供了合法的理由。

但我再说一遍，问题是关于 C 标准的解释学，而不是任何实际或现实世界的结果。

Answer 1

是的，它必须有效。

根据我阅读标准语言的方式，您可以将 deepthought 的值写入文件（例如使用 fwrite），销毁程序中该值的任何副本，然后再次从文件中读取该值（@ 987654323@)。如此读取并转换为指针的值必须与原始指针比较。我没有找到任何禁止这样做的措辞。

可以移动对象地址的垃圾收集器必须考虑到这种可能性。