将结构指针转换为另一个结构

此代码片段打印该值5。我不明白为什么。

#include <stdio.h>

struct A
{
    int x;
};

struct B
{
    struct A a;
    int y;
};

void printA(struct A *a)
{
    printf("A obj: %d\n", a->x);
}

int main(void)
{
    struct B b = {
        {
            5
        },
        10
    };
    
    struct A *a = (struct A*)&b;
    printA(a);
    
    printf("Done.\n");
    return 0;
}

当我创建时b，指向它的指针将指向数据{ {5}, 10 }.

当我施放时&b to struct A*，我向编译器保证这struct A*指向数据类型的单个数据元素的结构int。相反，我向它提供一个指向两个数据类型数据元素的结构的指针struct A, int.

即使第二个变量被忽略（因为struct A只有一个数据成员）我仍然为其提供一个结构，其成员为数据类型struct A, not int.

因此，当我通过a to printA, 线a->x执行，本质上是要求访问第一个数据元素a。第一个数据元素a是数据类型struct A，这是由于类型不匹配%d期待一个数字，而不是一个struct A.

这里究竟发生了什么？

语言律师对代码为何良好的解释：

• C 中的任何指针都可以转换为任何其他指针类型。 （C17 6.3.2 §7）。
• 转换后取消引用所指向的对象是否安全取决于：1) 类型是否兼容并因此正确对齐，以及 2) 所使用的相应指针类型是否允许别名。

• 作为一种特殊情况，指向结构类型的指针相当于指向其第一个成员的指针。 C17 6.7.2 §15 的相关部分说：

  指向结构体对象的指针， 适当转换后，指向其初始成员（或者如果该成员是位字段，则指向中的单位 它所在的位置），反之亦然。

• 这意味着(struct A*)&b很好。&b被适当地转换为正确的类型。

• 不存在违反“严格别名”的情况，因为我们满足 C17 6.5 §7：

  对象的存储值只能由具有以下类型之一的左值表达式访问：

  • 与对象的有效类型兼容的类型， ...
  • 其成员中包含上述类型之一的聚合或联合类型

  初始成员的有效类型是struct A。打印函数内部发生的左值访问没问题。struct B也是一个聚合类型，包括struct A在其成员之间，因此无论顶部引用的初始成员规则如何，严格的别名违规都是不可能的。