将union成员指针传入union类型不可见的函数是否符合C17标准？

这段代码属于C标准定义的未定义行为，实际运行得到预期结果只是特定编译器、特定编译选项下的巧合，不代表行为合法。

问题的核心是C17标准规定的严格别名规则（6.5节第7段），要求对象的存储值只能通过以下几类左值访问：

• 和对象有效类型兼容的类型
• 有效类型的限定版本
• 有效类型对应的有符号/无符号版本
• 包含上述类型作为成员的聚合或union类型的左值

注意：上述最后一条规则的适用前提是，访问左值的上下文可以看到对应聚合/union的完整定义。

#include <stdio.h>

struct t1 { int m; };
struct t2 { int m; };
int f(struct t1 *p1, struct t2 *p2){
  if (p1->m < 0)
  p2->m = -p2->m;
  return p1->m;
}

int g(){
  union U{
    struct t1 s1;
    struct t2 s2;
  } u = {-1};
  return f(&u.s1, &u.s2);
}

int main(){
  int i =  g();
  printf("%d\n",i);
}

1. 在函数g中，union对象u的有效初始化成员是s1（类型为struct t1），对应存储的有效类型是struct t1。
2. 将&u.s1和&u.s2两个指针传入函数f的操作本身符合标准要求，但在f的上下文中，看不到union U的完整定义，因此不能触发上述聚合/union类型的别名豁免规则。
3. 在f中通过struct t2类型的指针p2修改存储，又通过struct t1类型的指针p1读取存储，直接违反严格别名规则，属于未定义行为。

主流编译器（GCC、Clang等）默认编译选项没有启用最严格的别名优化，且本例中struct t1和struct t2的内存布局完全一致，修改p2->m刚好会落到p1->m对应的内存地址上，因此会得到预期结果。如果启用高优化等级（如-O2 -fstrict-aliasing），编译器会基于严格别名规则判定p1和p2指向不相关的对象，直接将返回值优化为初始值-1，运行结果就会不符合预期。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Vincent