使用联合体进行指向有/无符号类型指针的类型双关是否符合标准？

首先直接给出结论：你代码里通过联合体访问p.u的行为不被C标准保证有效，属于未定义行为，但在绝大多数实际平台上确实能正常工作。

下面详细拆解原因：

• 联合体类型双关的规则边界：C标准允许通过联合体的不同成员访问同一块内存，但仅当两个成员的类型是兼容类型，或是同一基础类型的有符号/无符号版本（比如int和unsigned int）时，这种跨成员读取才是定义明确的。但这里涉及的是指针类型，不是基础整数类型，规则不适用。

• 指针类型的兼容性问题：int*和unsigned*是完全不同的指针类型，C标准不认为它们兼容。所以你先给p.i赋值，再读取p.u的操作，属于通过不兼容类型的联合体成员访问内存，这种行为是标准定义的未定义行为——编译器可以任意处理，比如优化掉这个操作、生成错误的机器码，或者刚好按你预期工作。

• 内存表示的标准要求：C标准没有强制要求int*和unsigned*的内存表示必须一致。虽然在x86、ARM等几乎所有主流平台上，这两种指针的存储格式完全相同，但这是平台实现的特性，不是标准的硬性规定。理论上存在特殊平台，这两种指针的编码方式、存储长度可能不同，只是这种平台非常罕见。

• 更安全的替代写法：如果要合法完成这类转换，建议用显式的指针类型转换：

foo((unsigned*)&num);

这里要补充说明：虽然转换指针类型是允许的，但后续通过unsigned*访问原本的int对象时，因为int和unsigned int是对应有符号/无符号类型，且你的num是非负数（值在两种类型的可表示范围内），这种访问是符合类型别名规则例外的，属于定义明确的行为。

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