指向结构体的指针是指向其第一个成员的指针吗？

Question

我正在学习如何在C语言中使用struct，并编写了以下示例：

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

struct s1{
    unsigned short member;
};

int main()
{
    struct s1 *s1_ptr = malloc(sizeof(*s1_ptr));
    s1_ptr -> member = 10;
    printf("Member = %d\n", *s1_ptr); // Member = 10
}

问题:在所有情况下，结构体的指针是否保证是指向其第一个元素的完全相同的指针？

在这种特定情况下，它按照我的预期工作，但我不确定是否保证。编译器是否自由地在一开始插入一些填充？

关于结构体类型布局，我能找到的唯一信息是N1570的第6.2.5节类型：

结构体类型描述了一个顺序分配的非空成员对象集（在某些情况下是不完整的数组），每个对象都有一个可选的名称和可能不同的类型。

但这里没有关于填充的内容。

- St.Antario

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是和不是。指针的类型是不同的，所以不是（它们并不完全相同）。指针所指向的地址是相同的，所以是。请参阅C11 §6.7.2.1结构和联合说明符¶15：适当转换后，指向结构对象的指针指向其初始成员（或者如果该成员是位域，则指向其中所在的单元），反之亦然。结构对象内部可能有未命名的填充，但不会出现在其开头。 - Jonathan Leffler

注意你的个人资料图标：请注意，在C++中可能不是这样的... - Aconcagua

Answer 1

起始处的填充由6.7.2.1p15覆盖（强调我的）

在结构对象中，非位域成员和位域所在的单元的地址按它们声明的顺序递增。指向结构对象的指针，经过适当的转换，指向其初始成员（或如果该成员是一个位域，则指向其所在的单元），反之亦然。结构对象内可能存在未命名的填充，但不能在其开头。

因此，结构体的地址就是其第一个成员的地址。通过指针转换，你能够从一个获得另一个。

- StoryTeller - Unslander Monica

Answer 2

嗯，也许不是完全可以，但至少可以进行强制类型转换。

结构体指针可以转换为指向其第一个成员的指针（如果成员是位域，则可以转换为其分配单元的指针）。同样地，结构体的第一个成员的指针可以转换为指向封闭结构体的指针。结构体的任意两个成员之间或最后一个成员之后可能有未命名填充，但在第一个成员之前没有。

所以你应该能够做到。

- bipll