C11标准下含不完全类型结构体的暂定定义是否属未定义行为？

先看你给出的代码：

static struct S a;
int main() { return (long)&a; }
struct S { int b; } s;

我们分两部分来拆解这段代码的合规性，判断是否属于未定义行为（UB）：

一、文件作用域static struct S a;与后续结构体定义的合法性 #

你提到了C11标准6.9.2条款关于暂定定义的规则：

在文件作用域中声明对象标识符时，若未指定初始化器，且未指定存储类说明符或指定static存储类说明符，则构成暂定定义（tentative definition）

这里需要关注暂定定义与不完整类型的交互逻辑，6.9.2条款第2段补充了关键说明：

如果一个暂定定义的标识符的类型是不完整类型，那么该暂定定义不会被视为一个定义，直到该类型被完成为止。如果在翻译单元结束时，该类型仍然不完整，那么行为是未定义的。

在你的代码中，static struct S a;声明时struct S确实是不完整类型，但后续的struct S { int b; } s;语句完成了struct S的类型定义（同时定义了对象s）。按照C11标准的规则，当结构体类型完成定义后，前面的暂定定义static struct S a;会被自动视为带有零初始化的文件作用域静态对象定义，这部分完全符合标准，不属于未定义行为。

二、return (long)&a;的行为分析 #

这段代码的另一个核心点是将对象指针转换为long类型并返回，C11标准6.3.2.3第5段对此有明确规定：

一个指针可以转换为一个整数类型。转换的结果是实现定义的。如果转换不能用整数类型表示，行为是未定义的。结果不必是可移植的。

简单来说：

• 如果目标平台上long类型的宽度足以容纳指针的值（比如32位系统中long和指针都是32位），这个转换的结果是实现定义的（具体值由编译器决定），但不属于未定义行为；
• 如果long的宽度小于指针的宽度（比如64位系统中long是32位、指针是64位），转换无法完整容纳指针值，此时属于未定义行为。

总结 #

回到你的问题：依据C11标准，这段代码是否属于未定义行为？

• 结构体声明与暂定定义的部分完全合法，不存在未定义行为；
• 指针转long的部分是否属于未定义行为，取决于目标平台的long类型宽度是否能容纳指针值，并非在所有场景下都是UB。

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