从指向其第二个成员的指针获取指向结构的指针是否合法?

进程

我想知道注释“这是合法的 C 吗?dumpverts() ”(在底部的函数中)前面的行是否是合法的 C:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stddef.h>

struct  stvertex 
    {
    double  x;
    double  y;
    char    tag;
    };
    
struct  stmesh
    {
    size_t      nverts;
    struct stvertex verts[]; /* flexible array member */
    };
    

void    dumpverts(struct stvertex *ptr);

int main(int argc, char **argv)
    {
    size_t f;
    size_t usr_nverts=5; /* this would come from the GUI */
    
    struct stmesh *m = malloc(sizeof(struct stmesh) + usr_nverts*sizeof(struct stvertex));
    if(m==NULL) return EXIT_FAILURE;
    
    m->nverts=usr_nverts;
    for(f=0;f<m->nverts;f++)
        {
        m->verts[f].x = f*10.0; /* dumb values just for testing */
        m->verts[f].y = f*7.0;
        m->verts[f].tag = 'V';
        }
    
    dumpverts( &(m->verts[0]) );
    
    return EXIT_SUCCESS;
    }


void    dumpverts(struct stvertex *ptr) /* Here is were the juice is */
    {
    size_t f;
    
    /* Is this legal C? */
    struct stmesh   *themesh = (struct stmesh *)((char *)ptr - offsetof(struct stmesh, verts));
    
    for(f=0;f<themesh->nverts;f++)
        {
        printf("v[%zu] = (%g,%g) '%c'\n", f, themesh->verts[f].x, themesh->verts[f].y, themesh->verts[f].tag);
        }
    fflush(stdout);
    }

我倾向于相信它是合法的,但我不能 100% 确定严格的别名规则是否会允许转换 fromchar *到喜欢函数体中struct stmesh *有趣的行正在做的事情。dumpverts()

基本上,该行是struct stmesh从指向其第二个成员的指针获取指向 的指针。我没有看到任何与对齐相关的潜在问题,因为整个内存struct stmesh来自malloc(),所以结构的开头是“适当对齐的”。但正如我所说,我不确定严格的别名规则。

如果它破坏了严格的别名,是否可以在不更改函数原型的情况下使其兼容dumpverts()

如果你想知道我想要这个做什么,主要是为了了解offsetof(). 是的,我知道dumpverts()应该接收指向的指针struct stmesh但我想知道是否struct stmesh可以以合法的方式以编程方式获取指针。

aaaaaa123456789

是的,它是有效的。您可以将任何非函数指针转换为和从char *:标准的明确部分允许:

C17,第 6.3.2.3 节,第 7 条:

当指向对象的指针转换为指向字符类型的指针时,结果指向对象的最低寻址字节。结果的连续增量,直到对象的大小,产生指向对象剩余字节的指针。

允许这样做的原因正是因为您可以像您展示的那样做技巧。但是请注意,这仅在指针首先来自 a 时才有效struct stmesh(即使您在执行此操作时没有该结构在范围内)。

旁注:您的示例中根本不需要offsetof(struct stmesh, nverts)保证为零。第 6.7.2.1 节第 15 条:

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(或者如果该成员是位域,则指向它所在的单元),反之亦然。结构对象中可能有未命名的填充,但不是在其开头。

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