gcc 没有警告严格别名规则答案

【问题标题】：gcc not warning against the Strict Aliasing Rulesgcc 没有警告严格别名规则
【发布时间】：2021-08-08 22:27:03
【问题描述】：

这几天我一直在阅读一些关于严格别名规则的文章。以下是我的理解：

对象的有效类型是其声明的类型。如果对象是一个分配的内存，它只有在被具有有效类型的左值访问时才拥有内存，该左值成为对象的有效类型。
对对象值的访问必须通过与其有效类型兼容的类型。

在我认为我明白了这个之后，我想做一个简单的实验，看看当我故意违反规则时，我的编译器是否真的警告过这个。这是我的代码：

int main(void) {
    unsigned char c[5] = {0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5};
    int i = *(int*)c;
    printf("%x\n", i);
    
    return 0;
}

在我看来，这似乎违反了规则，因为c 的有效类型为char，我们正尝试使用int 指针访问它。

但是我的 gcc 编译得很好！即使使用最高的约束级别 (-Wstrict-aliasing)，它也不会发出任何警告。但奇怪的是，将 int 替换为 float 会得到预期的响应：

int main(void) {
    unsigned char c[5] = {0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5};
    float i = *(float*)c;
    printf("%f\n", i);
    
    return 0;
}

编译器对此代码给出警告。 (dereferencing type-punned pointer will breakk strict-aliasing rules [Wstrict-aliasing])

第一个代码真的违反规则吗？我知道将任何指针转换为 char* 类型都可以，但反过来是真的吗？还是只是 gcc 不太关心的东西？

【问题讨论】：

来自stackoverflow.com/a/98702/1491895：该规则的例外是char*，它允许指向任何类型。
但反过来是不是真的 - 不，不是。 char* 的严格别名规则例外仅说明任何类型的对象都可以别名为 char* - 即对象仍然是原始类型，但可以使用 char* 访问。正如您所说，在您的情况下，有效类型是char* 的数组，因此以int* 或float* 访问它是违反规则的。编译器应该像您期望的那样警告它，我认为它不是一个遗漏，或者一些特定于实现的事情 - 编译器具有明确定义的行为。
顺便说一句，我没有看到任何 sn-ps 的警告（使用固定代码，因为原始代码有错误） - gcc 10.3.0
@EugeneSh。我给了-Wstrict-aliasing 和-fstrict-alisasing 作为选项。那仍然没有警告吗？如果是这样，那真的很有趣！（我的是 9.3.0）
gcc 4.8.5 和 -fstrict-alisasing 会为两者生成警告。

标签： c gcc language-lawyer strict-aliasing

【解决方案1】：

根据已发布的 C 标准基本原理，称为“严格别名规则”的约束的目的是避免要求编译器给出如下内容：

int x;
int test(double *p)
{
  x = 1;
  *p = 2.0;
  return x;
}

考虑到*p 的存储可能会影响x 的值，即使代码中没有任何内容表明可能会发生这种情况。因为标准明确规定实现可以“以环境的记录方式”处理没有要求的构造，所以作者认为没有必要完全列举他们期望实现一致处理的所有构造。因此，为了避免使语言变得无用，每个编译器都必须有意义地处理一些违反书面“别名”约束的构造。

据我所知，gcc 的其中一种方法是在某些情况下双向应用规则，超出约束提供的规则。所写的规则不要求实现允许使用int 类型的左值访问字符数组类型的对象，但它们也不要求实现允许可以通过取消引用int* 来访问包含整数数组的结构对象，例如由myStruct.intArray[2] 等表达式中的数组衰减形成的对象。如果 gcc 的作者认识到将构造视为违反“别名”约束是愚蠢的，他们会将构造视为不违反约束，因此不会发出警告。

【讨论】：