Vereinigung von structs teilt gleiche erste Mitglieder

Question

Ich habe in eine nicht traditionelle Art und Weise der Suche Struktur „Polymorphismus“ in pre-C11 C. Angenommen, wir haben zwei Strukturen zu erreichen:

struct s1 { 
    int var1; 
    char var2; 
    long var3; 
}; 

struct s2 { 
    int var1; 
    char var2; 
    long var3; 
    char var4; 
    int var5; 
}; 

Auf den meisten Compiler, Wir könnten sicher zwischen den Zeigern zu den beiden umwandeln und dann auf die gemeinsamen ersten Mitglieder zugreifen, wenn keine Auffüllung stattfindet. Dies ist jedoch kein standardisiertes Verhalten.

Nun fand ich die folgende Zeile in der C-Standard bis C89:

Eine besondere Garantie wird gemacht, um die Verwendung von Gewerkschaften zu vereinfachen: Wenn ein Zusammenschluss mehrere Strukturen enthält, die eine gemeinsame teilen Anfangsfolge, und wenn das Vereinigungsobjekt gegenwärtig eine dieser Strukturen enthält, ist es erlaubt, den gemeinsamen Anfangsteil von jedem von ihnen zu untersuchen. Zwei Strukturen teilen eine gemeinsame Anfangssequenz, wenn entsprechende Mitglieder kompatible Typen für eine Sequenz von einem oder mehreren Anfangselementen haben.

Weiter heißt es, die folgend:

Ein Zeiger auf ein Objekt Union, in geeigneter Weise gegossen, um jedes ihrer Mitglieder Punkte (oder wenn ein Mitglied ist, ein Bit-Feld, dann an die Einheit in wo es sich befindet) und umgekehrt.

Nun, wenn ich eine Vereinigung dieser beiden structs:

union s2_polymorphic { 
    struct s1 base; 
    struct s2 derived; 
}; 

Und es auf diese Weise verwenden:

union s2_polymorphic test_s2_polymorphic, *ptest_s2_polymorphic; 
struct s2 *ptest_s2; 
struct s1 *ptest_s1; 

ptest_s2_polymorphic = &test_s2_polymorphic; 

ptest_s2 = (struct s2*)ptest_s2_polymorphic; 

ptest_s2->var1 = 1; 
ptest_s2->var2 = '2'; 

ptest_s1 = (struct s1*)ptest_s2; 

printf("ptest_s1->var1 = %d\n", ptest_s1->var1); 
printf("ptest_s1->var2 = %c\n", ptest_s1->var2); 

Welche kompiliert und läuft gut und gibt, auf gcc (GCC) 4.8.3 20140911, der Ausgang

ptest_s1->var1 = 1                
ptest_s1->var2 = 2 

Wird das Verhalten wohldefiniert sein, entsprechend den Zitaten aus dem oben angegebenen Standard?

Answer 1

Nach ein paar Recherchen denke ich, dass ich eine qualifizierte Antwort für diese Frage habe.

Das angegebene Zitat stammt aus dem C89-Standard. C99 und C11 haben es wie folgt neu gefasst:

Eine besondere Garantie wird gemacht, um die Verwendung von Gewerkschaften zu vereinfachen: Wenn eine Vereinigung enthält mehrere Strukturen, die eine gemeinsame Anfangssequenz (siehe unten) zu teilen, und wenn die Union Objekt enthält derzeit eine dieser Strukturen, es ist erlaubt, den gemeinsamen Anfangsteil von jedem von ihnen zu überprüfen überall dort, dass eine Erklärung des fertigen Typs der Union sichtbar ist.

Der letzte Teil kann interpretiert werden, IMHO, in einer Vielzahl von Möglichkeiten. Das Komitee hat es jedoch so gelassen wie es ist. Gemäß ihnen bedeutet es, dass die Inspektion des "gemeinsamen Anfangsteils" der Strukturen nur unter Verwendung eines Objekts des Typs durchgeführt werden kann, der erklärt worden ist, sie zu enthalten. Das wird sehr gut in this question demonstriert.

Was ist mit C89, was zu erlauben scheint, was ich versuchte? Nun, in einem C89-konformen Compiler, ja, das sollte funktionieren.Es wird jedoch möglicherweise nicht wirklich benötigt: Ich kenne keinen einzigen strikt C89-konformen Compiler, der striktes Aliasing unterstützt, daher ist es einfacher, die Strukturen mit der gemeinsamen Anfangssequenz gegenseitig zu typisieren und versuchen Sie nicht, ihnen unterschiedliche Verpackungseinstellungen zu geben. Das Ergebnis sollte das gleiche sein.