Eine uint32-Variable in ein Bitfeld umwandeln - undefiniertes Verhalten?

Question

Ich habe eine Registerdefinition vom Hersteller des Mikrocontrollers, die als ein Bitfeld behandelt werden kann. Das Register ist wie folgt definiert:

#define SCU_WDTSCON0 (*(SCU_WDTSCON0_type *) 0xf00360f0u) 

Das Bitfeld Definition wie folgt aussieht:

typedef volatile union { 
unsigned U; 
int I; 
struct { 
    unsigned ENDINIT :1; // [0:0] End-of-Initialization Control Bit 
    unsigned LCK :1; // [1:1] Lock Bit to Control Access to WDTxCON0 
    unsigned HPW0  :2; // [3:2] Hardware Password 0 
    unsigned HPW1  :4; // [7:4] Hardware Password 1 
    unsigned PW :8; // [15:8] User-Definable Password Field for Access to WDTxCON0 
    unsigned REL :16; // [31:16] Reload Value for the WDT 
    } B; 
} SCU_WDTSCON0_type; 

Statt direkt an das Register zu schreiben, möchte ich zunächst eine Uint32 Puffervariable verwenden, aber immer noch sein kann es in der Art der Registerbitfelddefinition bearbeiten. Diese Implementierung scheint zu funktionieren, wie die Adresse nur mit & buffer_variable ersetzt:

volatile uint32 buffer_variable; 
SCU_WDTSCON0_type register_buffer = (*(SCU_WDTSCON0_type *) &buffer_variable); 

könnte dies zu undefinierten Verhalten führen?

Answer 1

Ihre Puffervariable muss genau dem Typ eines der Union-Elemente entsprechen, in diesem Fall unsigned. Wenn der Compiler uint32 und unsigned als unterschiedliche Typen behandelt, führt dies zu undefiniertem Verhalten (verletzt strenge Aliasing-Regel). Andernfalls, wenn sie vom gleichen Typ sind, ist der Code in Ordnung.

(Als Randbemerkung, die meisten Fehler im Zusammenhang mit strengen Aliasing-Verletzungen werden durch den Optimierer des Compilers verursacht. Im Falle von flüchtigen Variablen ist dies weniger ein Problem, da der Compiler ist nicht erlaubt, sie trotzdem zu optimieren in der Praxis bezweifle ich, dass Sie jemals ein UB für dieses Szenario treffen, obwohl es in der Theorie UB sein könnte.)