c - 这个 gcc/clang 过去一个指针比较行为是否符合标准或非标准？

Question

尽管 C 标准明确承认指向“刚刚过去”一个对象的地址可能偶然比较等于指向“另一个不相关对象”的地址的可能性，但 gcc 和 clang 似乎都在假设下运行观察到的指向刚好经过一个对象的指针不可能指向另一个对象，如示例所示:

#include <stdio.h>

int x[1],y[1];
int test1(int *p)
{
    y[0] = 1;
    if (p==x+1)
        *p = 2; // Note that assignment is to *p and not to x[1] !!!
    return y[0];
}
int test2(int *p)
{
    x[0] = 1;
    if (p==y+1)
        *p = 2; // Note that assignment is to *p and not to y[1] !!!
    return x[0];
}

int (*volatile test1a)(int *p) = test1;
int (*volatile test2a)(int *p) = test2;

int main(void) {
    int q;
    printf("%llX\n",(unsigned long long)y - (unsigned long long)x);
    q = test1a(y);
    printf(">> %d %d\n", y[0], q);
    q = test2a(x);
    printf(">> %d %d\n", x[0], q);
    return 0;
}

根据我对标准的阅读，该程序在标记为 >>> 的行上的有效输出将是 >> 1 1 或 >> 2 2 ，但是 ideone 上的 gcc 为其中一行输出 >> 2 1，据我所知，clang 生成的代码对另一行也同样如此。

我很清楚 p 比较等于 x[1] 这一事实并不意味着后一个表达式可用于访问与 *p (或任何对象，就此而言)，但我不知道标准中没有任何内容会禁止 x+1 的计算，也不会在结果之间进行比较指针和 p。我也不知道有什么会导致这种比较使 p 无法用于访问其地址所在的对象。

C 标准的任何已发布或草稿版本是否有任何合理的解读，在该标准下，上述代码调用未定义的行为，或者从 test1 和 test2 返回的值> 不需要分别匹配 y[0] 或 x[0] 的最终值，或者 clang 和 gcc 中的优化器是否设计用于处理方言这不是标准的已发布或草稿版本？

PS--来自标准草案N1570 6.5.9p6:

6 Two pointers compare equal if and only if both are null pointers, both are pointers to the same object (including a pointer to an object and a subobject at its beginning) or function, both are pointers to one past the last element of the same array object, or one is a pointer to one past the end of one array object and the other is a pointer to the start of a different array object that happens to immediately follow the first array object in the address space.

标准并不以任何方式暗示 x[] 必须跟在 y[] 之后，反之亦然，但似乎明确规定了指针的可能性刚好超过 x 的点可能会与 y 进行比较并观察到它们是相等的。

Answer 1

这确实是一个编译器错误。在大多数情况下，当 p == x+i某些指针的计算结果为 true p , 数组 x , 和整数 i , p 是真的必然指向 x 中的一个元素(或者程序正在执行具有未定义行为的代码，在这种情况下允许编译器假定 p 指向 x 中的元素)。如果p确实指向了 x 中的一个元素, *p = 2; 是真的无法更改 y[0] ，因此编译器生成返回最近分配给 y[0] 的 1 的代码是正确的.这些线索表明编译器尝试了一种优化，它“学习”了关于 p 的信息。通过比较的真相。

当 x+i 时，此推导失败指向数组末尾之外的一个 x .在 C 2018 6.5.9 6 中，该标准告诉我们，即使 p，此比较也可能评估为真。指向一个不同的对象，与x无关(但这恰好在内存中紧随其后)。编译器的推断应该更有限。鉴于 p+j == x+i , 其中x是 n 的数组元素，评估为真的事实仅意味着 p+k指向 x 的一个元素对于 j − i ≤ k < n + j − i . (在问题的情况下，i =1，j =0，k =0，0−1 ≤ 0 < 1+0−1 失败。)

(请注意，上面提出的标准意味着，对于问题中的情况，p-1 指向 x 的元素，因为 0−1 ≤ −1 < 0 成立，但我们知道 p 点进入 y 并且对于指向 x 无效。但是使用它来访问 p[-1] 具有标准未定义的行为，这意味着允许任何假设，包括 p[-1] 是 x 的元素。因此允许编译器使用该标准。)