从C++向C传递基本类型引用是否属于未定义行为？

我想了解从C++向C传递int或float等基本类型引用的行为：被调用的C函数期望接收int类型，但我传入int&，这种行为是否有明确定义？

编译器显然能识别类型不匹配，但即使开启所有警告也未收到提示。这是否是因为在表达式求值时int&被当作int处理？

我尝试运行以下代码，未得到任何错误或警告，编译器直接通过，程序输出了预期的42，但这是因为编译器兼容处理，还是该操作本身合法？

测试代码 #

foo.h #

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

void foo(int x);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

foo.c #

#include "foo.h"
#include <stdio.h>

void foo(int x) {
    printf("%d\n", x);
}

main.cpp #

#include "foo.h"

int main()
{
    int i = 42;
    int& r = i;
    foo(r);
}

解答 #

这种行为是完全合法且符合C++标准定义的，并非编译器的兼容处理。

原因在于：在C++表达式中使用引用变量时，会自动发生隐式的左值到右值转换（即自动解引用），引用会被当作它所绑定的对象本身来处理。当你把int&类型的r传给期望int参数的函数时，编译器会自动将引用转换为它指向的int对象的值，相当于你传递的是i本身的副本——这和直接调用foo(i)的效果完全一致。

至于为什么没有警告，根本原因是这里不存在类型不匹配：在函数调用的参数求值阶段，int&已经被转换为int类型，和C函数foo的参数类型完全匹配，所以编译器不会发出任何警告。

C++标准明确规定，引用在表达式中使用时，会被视为其绑定的对象的别名，除了少数特殊场景（比如使用decltype或者取地址操作&r），其他情况下引用都会被自动解引用为对应的对象类型。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Gideon Geier