C语言中获取结构体成员地址是否安全？及相关指针实践问询

//size of struct Test is 8 Bytes ( 3 Bytes padding )

struct Test{
    int a;
    char b;
};

struct Test t1;
t1.a = 30;
t1.b = 'R';

int* p = &(t1.a);
char* p2 = &(t1.b);

*p = 200;
*p2 = 'H';

不是100%安全，需结合具体操作判断：

• 合法安全场景：当指针类型与结构体成员类型完全匹配时（比如示例中int*指向int成员a、char*指向char成员b），直接解引用访问是符合C标准的，和直接通过结构体变量访问成员等价，完全安全。
• 不安全场景：
  • 强制转换指针类型访问：比如把char*强制转为int*解引用，会触发未定义行为，既违反类型匹配规则，还可能破坏内存对齐要求。
  • 访问结构体填充字节：若通过指针偏移读写成员间的填充区域（比如示例中a和b之间的3字节填充），填充字节内容无定义，读写操作会导致行为不可预测。
  • 对位域成员取地址：若结构体包含位域成员（如unsigned int flag : 1;），取其地址属于非法操作，编译器会直接报错，因为位域无独立内存地址。

• 强制转换指针类型跨成员访问：比如把struct Test*强制转为int*，通过偏移读写b成员，这类操作完全依赖结构体内存布局，编译器填充规则或平台变化时必然出错，属于未定义行为。
• 读写结构体填充字节：填充字节是编译器为内存对齐自动添加的，无实际业务意义且内容不确定，读写会导致行为不可预测，还会丧失代码可移植性。
• 对位域成员取地址或指针访问：位域是多字段打包存储的，无独立内存地址，取地址操作本身非法，更不能通过指针直接访问。
• 用指针算术跳步访问结构体成员：比如拿到&t1.a后用p + 1试图访问t1.b，忽略填充字节会直接访问错误内存区域，属于严重逻辑错误。
• 空指针直接访问结构体成员：若结构体指针为NULL，仍解引用成员（如((struct Test*)NULL)->a）会直接触发段错误，导致程序崩溃。
• 结构体类型不兼容时的指针转换：把布局不同的结构体指针互相转换后访问成员，会引发内存越界或类型错误，触发未定义行为。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者alessio solari