将short*强制转换为int*后读取值为何不符合预期？

你写的测试代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>

int main() {
    short* p = (short*) malloc(2 * sizeof(short));
    int* q = (int*) p;
    
    assert(sizeof *q == 2 * sizeof *p);
    
    p[0] = 0;
    p[1] = 1;
    
    printf("%u\n", *q);
}

你预期*q输出1，但实际得到65536，核心原因是你的系统采用小端字节序：

• 小端字节序的规则是：多字节数据的低位字节存在内存低地址，高位字节存在内存高地址。
• 你分配的short数组中，p[0]（值0，占2字节）存在内存的低地址区域，p[1]（值1，占2字节）存在高地址区域，对应内存的字节排布（从低到高）是：

  00 00 01 00
  

• 当用int*指针读取这4字节时，小端序会把低地址的字节解析为int的低位部分，高地址的字节解析为高位部分，最终组合出的int值是0x00010000，转换成十进制就是65536。

如果是大端字节序的系统，才会按你预想的方式将字节组合成0x00000001（即1），但目前绝大多数x86/x86_64架构的系统都是小端序。

另外需要注意：这种将short*强制转换为int*后直接读取的行为，在C标准中属于未定义行为——因为指针指向的内存对象类型和指针本身的类型不匹配，标准不保证读取结果的确定性，只是在实际常见系统中会遵循字节序规则。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Raftel