将指向较大数组的指针分配给指向较小VLA的指针

Question

我注意到C编译器（gcc、clang、tinycc）允许将指向较大数组的指针分配给指向较小VLA的指针，而不会发出警告：

#include <stdio.h>
#if !__TINYC__
void take_vla(int N, char const X[1][N]) { printf("%zd\n", sizeof(*X)); }
#endif
int main()
{
    static char bigarray[]="0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
    //VLA
    int n = 3;
    char const (*subarray2)[n]=&bigarray;
    //char const (*subarray3)[(int){3}]=&bigarray; //VLA but clang doesn't see it as such (a bug, I guess)
#if !__TINYC__
    take_vla(3,&bigarray);
    take_vla(3,&"abcdefg");
#endif

    #if 0
        char const (*subarray1)[3]=&bigarray; //-Wincompatible-pointer-types
    #endif
}

这符合C语言标准吗？为什么？

- PSkocik

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在您声明 subarray2 时，n 仅用于地址计算，不会导致存储分配，例如在 subarray2++ 中，将添加 n 个字符的大小。当指针指向的对象与 n 的大小不同时，编译器可以在可能的情况下发出警告，但这将是运行时问题，通常不是编译时问题。 - Paul Ogilvie

@Skizz 是的，但是使用C语言的类型系统从来都不是那么简单。尝试将最后一个#if 0更改为#if 1，您将在该分配上获得警告（将较大的普通数组赋值给较小的普通数组）。如果“指针只是数字”应该没有关系，但对于编译器来说，它似乎有影响。 - Petr Skocik

@Skizz：在C语言中，指针不仅仅是CPU的数字，这是因为它们具有类型信息（这会影响C语言中的指针算术运算），并且因为它们是抽象的。 - Eric Postpischil

代码不是严格符合C语言标准，因为赋值运算符的限制条件（C 2018 6.5.16.1 1）要求两个指针必须是指向兼容类型版本的指针，并且可能使两个数组类型的指针兼容的规则（6.2.7 3）在不同指定长度的数组情况下不提供这种兼容性。（在这种情况下，“指定”包括通过评估其大小表达式来确定长度。） - Eric Postpischil

@EricPostpischil：啊，我明白造成混淆的地方了，抱歉。人们读太多标准，就会变得对语法过于挑剔！（笑话） - Skizz

Answer 1

const char[3] 与 char[37] 不兼容。

"指向限定类型" 也不兼容于 "指向类型"，不要将此与 "限定指针指向类型" 混淆。（遗憾的是，常量修饰符无法用于数组指针。）

相关部分是 C17 6.5.16.1 的简单赋值规则：

• 左操作数具有原子、限定或未限定指针类型，并且（考虑了左值转换后左操作数将具有的类型）两个操作数都是指向兼容类型的限定或未限定版本的指针，并且左侧指向的类型具有右侧指向的类型的所有限定符；

查看各种编译器：

• "gnu 模式" 下的 gcc 对检查 C 符合性毫无用处，必须使用 -std=cxx -pedantic-errors 进行编译。之后，gcc 的表现良好：gcc -std=c17 -pedantic-errors：

  error: pointers to arrays with different qualifiers are incompatible in ISO C [-Wpedantic]

• icc 给出与 gcc 相同的诊断结果，表现良好。

• 而 clang -std=c17 -pedantic-errors 不报错，因此显然不符合 C 标准。

- Lundin