」工欲善其事,必先利其器。「—孔子《論語.錄靈公》
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為什麼 C/C++ 中 `char*` 可以別名為 `struct*` 而反之則不行?

發佈於2024-11-15
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Why Can a `char*` Alias a `struct*` in C/C   But Not Vice Versa?

Char* 別名:指針的多功能性

嚴格的別名規則控制著指針之間隱式別名的能力。它允許 char 指針指向任意類型的別名對象,同時限制相反的情況。這種不對稱性激發了人們的好奇心:char 如何為指向相同位置的 struct* 別名,而不是相反?

對於引用相同記憶體位址的 char 和 struct,兩者確實可以互相別名。然而,差異在於它們的用法:

  • Char 別名權限: 您可以自由地使用char 來存取結構體的各個字節,如下所示它忽略了嚴格的別名規則。這使您可以在低層級有效地讀取和操作資料。
  • Struct 別名限制: 相反,使用 struct 透過 char* 別名直接存取位元組被別名規則禁止。雖然兩個指標共享相同的位址,但它們代表不同的類型。嘗試將位元組重新解釋為結構可能會導致未定義的行為。

這種不對稱性可確保維護類型安全,防止意外的資料損壞。 Char* 指標為位元組級操作提供了便利,而不會影響結構化資料的完整性。

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