我发现最好的解释是由Mike Acton提供的《了解Strict Aliasing》。这篇文章着重于PS3开发，但实质上只是GCC。

从这篇文章中得知：

“Strict aliasing是C（或C ++）编译器做出的一种假设，即指向不同类型的对象的指针解引用永远不会引用同一内存位置（即别名）。"

因此，如果您有一个指向包含int的内存的int*，然后指向该内存的float*并将其用作float，则会破坏该规则。 如果您的代码不遵守此规则，则编译器的优化器很可能会破坏您的代码。

例外是一个char*，它被允许指向任何类型。

一个典型的遇到严格别名问题的情况是将结构体（比如设备/网络消息）覆盖在系统的字大小缓冲区（比如指向uint32_t或uint16_t的指针）上。当你将结构体覆盖在这样的缓冲区上，或通过指针转换将缓冲区覆盖在这样的结构体上时，你很容易违反严格别名规则。

因此，在这种设置中，如果我想向某个东西发送消息，我必须有两个不兼容的指针指向相同的内存块。然后，我可能会天真地编写类似下面这样的代码:

```

typedef struct Msg
{
    unsigned int a;
    unsigned int b;
} Msg;
void SendWord(uint32_t);
int main(void)
{
    // Get a 32-bit buffer from the system
    uint32_t* buff = malloc(sizeof(Msg));
    // Alias that buffer through message
    Msg* msg = (Msg*)(buff);
    // Send a bunch of messages    
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
    {
        msg->a = i;
        msg->b = i+1;
        SendWord(buff[0]);
        SendWord(buff[1]);   
    }
}

```

严格别名规则使得这种设置非法：对别名不兼容类型的对象进行解引用，或者对C 2011 6.5段71允许的其他类型之一进行解引用，导致未定义行为。不幸的是，你仍然可以以这种方式编写代码，也许会得到一些警告，编译也可以通过，但当你运行代码时会出现奇怪的意外行为。

（GCC在给予别名警告的能力方面似乎有一些不一致之处，有时会给我们一个友好的警告，有时可能不会。）

要了解为什么这种行为是未定义的，我们必须考虑严格别名规则为编译器带来了什么好处。基本上，有了这个规则，编译器就不必考虑在每次循环运行时插入刷新buff内容的指令。相反，在优化时，通过某些令人讨厌的未强制执行的关于别名的假设，它可以省略那些指令，将buff[0]和buff[1]在循环运行前装入CPU寄存器一次，从而加快循环体的运行速度。在引入严格别名之前，编译器必须处于buff的内容可以通过任何前面的内存存储更改的偏执状态。因此，为了获得额外的性能优势，并假定大多数人不会类型转换指针，引入了严格别名规则。

请记住，如果你认为这个例子是人为的，那么即使在将缓冲区传递给另一个为你发送的函数时，这种情况也可能发生，如果改为以下方式，

```

void SendMessage(uint32_t* buff, size_t size32)
{
    for (int i = 0; i < size32; ++i) 
    {
        SendWord(buff[i]);
    }
}

```

并重写我们之前的循环以利用这个方便的函数

```

for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
    msg->a = i;
    msg->b = i+1;
    SendMessage(buff, 2);
}

```

编译器可能能够或智能到尝试内联SendMessage，它可以选择加载或不加载buff。如果SendMessage是另一个API的一部分，它可能有指令来加载buff的内容。另一方面，也许你在C++中，这是一些编译器认为可以内联的模板头文件实现。或者这只是你在.c文件中为自己方便而编写的东西。无论如何，未定义的行为仍然可能发生。即使我们知道底层的一些情况，违反规则仍然是一种违反，因此不能保证有良好定义的行为。因此，仅仅通过包装一个以单词为分隔符的缓冲区的函数并不能帮助。

那么我该怎么办呢？

• 使用联合。大多数编译器都支持这种做法，而不会对严格别名做出抱怨。这在C99中是允许的，而在C11中则被明确允许。

    union {
        Msg msg;
        unsigned int asBuffer[sizeof(Msg)/sizeof(unsigned int)];
    };
  

• 在编译器中禁用严格别名（在gcc中使用f[no-]strict-aliasing）

• 使用char* 代替系统的单词进行别名处理。规则允许char*（包括signed char和unsigned char）作为一个例外。总是假设char* 与其他类型是别名。但是这种方法不能用于反过来：不假定您的结构体别名为一组字符缓冲区。

初学者要小心

将两种类型叠加在一起时，还有很多潜在的陷阱。您还应该了解字节序、字对齐问题以及如何通过正确地压缩结构体解决对齐问题。

脚注

1 C 2011 6.5 7允许左值访问的类型为：

• 与对象的有效类型兼容的类型，
• 与对象的有效类型兼容的带限定符的类型，
• 对象的有效类型的有符号或无符号对应类型，
• 对象的有效类型的带限定符的有符号或无符号对应类型，
• 包括上述类型之一的聚合或联合类型（对于一个子聚合或包含的联合的成员，也是递归的），或
• 字符类型。