C99/C23标准中复合字面量初始化结构体时引用已设字段的行为界定

在C语言中，使用复合字面量为结构体设置初始值时，能否引用同语句中已经设置的字段？比如写法struct foo v = {.v1 = ..., .v2 = .v1+1};是否合法？

示例代码 #

struct s {
    int i1;
    int i2;
};

void func(void)
{
     // Case A: 赋值语句中使用复合字面量
     struct s v1 = {3};
     v1 = (struct s){.i1=4, .i2=v1.i1+10};
     // 运行结果：v1.i2=13，而非预期的14

     // Case B: 初始化语句中使用复合字面量引用自身字段
     // 此写法是否合法？
     struct s v2 = (struct s){.i1=1, .i2=v2.i1+10};
     // GCC中运行结果：v2.i2=11
}

Case A 行为分析 #

对于Case A，C标准有明确规定：赋值操作右侧的复合字面量会创建一个临时结构体对象，其中v1.i1的取值是赋值操作前的旧值（也就是3），因此计算得到v1.i2=3+10=13。本质等价于：

struct s v1 = {3};
struct s temp = (struct s){.i1=4, .i2=v1.i1+10};
v1 = temp;

Case B 的标准规定（C99/C23） #

核心结论 #

Case B中，初始化时通过复合字面量引用正在创建的对象v2的字段，属于未定义行为，既不是标准强制要求的必需行为，也不属于可移植的实现特定行为。

标准依据 #

根据C99和C23标准的定义：在对象的初始化表达式中，引用正在被初始化的对象本身没有合法语义——此时对象尚未完成初始化，内存状态未确定，对其成员的访问属于无效操作。

GCC的特殊实现 #

GCC允许这种写法是编译器的非标准扩展行为：它会按照字段的初始化顺序（先i1后i2），将已初始化的i1值用于后续字段的计算，因此得到v2.i2=1+10=11。但这种行为不具备可移植性，换用其他编译器（如Clang、MSVC）可能得到不同结果，甚至触发未定义行为导致的异常。

工具检测说明 #

使用GCC9开启-Wall、-Wextra及Coverity检测未告警，是因为默认规则未覆盖此类非标准扩展场景。若需捕捉这类问题，可启用-pedantic等严格标准合规选项，部分编译器会对此类写法发出警告。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者dash-o