Question

作为参考，我试图理解本文中的示例：

：

总结如下：

int foo(int *a, long *b)
{
    int t = *a;
    *b = 0;          // cannot change *a
    return *a - t;   // can be folded to zero
}

int bar(int *a, long *b)
{
    int t = *a;
    for (int i = 0; i != sizeof *b; ++i)
    ((unsigned char*)b)[i] = 0;
    
    return *a - t;   // must not be folded
}

文章声称foo的回报是可以折叠的：

由于a和b被声明为指向不兼容类型的指针，并且由于 C 和 C++ 要求对象的存储值只能由兼容类型的左值访问，因此存储到不能影响缓存在变量中*b的值（通常是寄存器）。因此，减法表达式中的操作数必须相等，并且结果必须为零。*at

但我不明白为什么在中会有所不同bar。哪些代码/事件序列会导致折叠无效？

这肯定是文章本身的问题。在的例子中*b = 0;，a永远不会通过引用b，也b永远不会通过引用a，因此根本不存在别名问题。如果意图是您不应该通过引用a，b反之亦然，那只是严格别名规则本身的陈述。long和int不是兼容类型。的值*a不会神奇地缓存在中t，t它只是函数的一个局部变量，存储在持有的地址中的值被赋值a给该函数。这段话不清楚，不要过多解读。 — 
这个问题类似于：。如果您认为它们不同，请问题，说明它们有何不同和/或该问题的答案对您的问题无济于事。 — 
C++ 有三种特殊类型允许违反严格别名规则： char*、unsigned char*和std::byte*。en.cppreference.com /…（这是 C++；C 规则不同） — 
请注意，链接的问题用 C 语言解释了这一点。C++ 的规则略严格一些；只允许有符号/无符号变体、类型本身，以及 bye + char + unsigned char。不是有符号字符或联合 — 
有争议的规则是该规则已在本网站上讨论过多次。C++ 等效规则位于 —

Answer 1

unsigned char类型别名规则对于通过类型（以及char和）的 glvalue 访问任何类型的对象有一个特定的例外std::byte。对于这些类型，并且只有这些类型，在别名规则下不存在编译器可以利用进行优化的未定义行为。C 具有与别名规则类似的例外，但在对象模型方面有不同规定。

如果a和b表示相同的地址，则*b = 0或int t = *a;必定具有未定义的行为，因为在该地址处只能存在int或一个long对象，并且只能访问该对象。另一种访问要么尝试访问超出生存期的对象，要么尝试通过不同类型的泛左值访问一种类型的对象，从而违反类型别名规则。其中一个必须导致未定义的行为，因此编译器可以假设这种情况（即a和表示相同的地址）不会发生。（指向和对象的b内存范围也不能重叠，因为对象和对象不能同时存在于重叠存储中。）intlongintlong

在第二个示例中，*b = 0被替换为((unsigned char*)b)[i] = 0。指针b永远不会作为long类型访问，而只能作为访问unsigned char。由于上述例外，如果a和b都指向同一类型的对象，int即它们都表示的地址处 (唯一) 存活的对象，则根据别名规则，这不是 UB。因此，编译器不能假设a和b表示不同的地址。

话虽如此，C++ 标准缺乏关于通过 glvalue 进行访问unsigned char或指针上的指针算法unsigned char*应该如何表现的任何实际定义，因此，从严谨的角度阅读该标准无论如何它仍然是 UB。

但是，通常的假设是，它的行为应该好像unsigned char*转换的指针结果是指向原始对象的对象表示的指针，被视为数组unsigned char。这在很多边缘情况下仍然留下了很多不清楚的地方，但解释了常见用法通常如何按预期工作。

基于这种理解，将直接修改上述有效场景中指向的对象((unsigned char*)b)[i] = 0的对象表示。更改对象的对象表示意味着更改其值，因此编译器不能假设后面的读取将产生与写入之前相同的值，而必须重新加载它。intaint*a

Answer 2

在中foo，赋值*b = 0不会产生影响，*a因为在严格的别名规则下类型不兼容。这使得编译器可以安全地折叠*a - t为零。
然而，在 bar 中，将 b 强制转换为unsigned char*并逐字节写入意味着编译器必须考虑到*a在循环中被修改的可能性。因此，*a - t不能假设的值是零，并且编译器必须避免折叠此表达式。

关键区别在于是unsigned char*一种绕过严格别名规则的特殊类型，允许通过间接修改int指向的对象。ab

C++中的指针别名 – 代码日志

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