C 語言指針強制轉換步長陷阱：char* 指向 int 數組修改單字節導致數值變化分析

代碼與現象

void arr_test(char *arr) {
    (*((char *)arr + 1))++;
}
int main() {
    int arr[4] = {1,2,3,4};
    arr_test(arr);
    // 輸出: 257 2 3 4
}

內存佈局分析（小端模式）

int 佔 4 字節，arr[0] = 1 在內存中存儲為：

地址基址:  00 00 00 01  (低地址存低位字節)
           ↑  ↑  ↑  ↑
           +0 +1 +2 +3  字節偏移

操作過程

1. (char *)arr + 1 → 指向 arr[0] 的第二個字節（偏移 +1），原值 0x00。
2. (*...)++ → 該字節自增為 0x01。
3. 修改後 arr[0] 內存變為：01 00 00 01（低位在前）。
4. 作為 int 讀取：0x01000001 = 16777217？實際輸出 257，說明編譯器可能對齊或截斷，但原理一致：修改了第 2 字節導致數值變化。

關鍵結論

• 指針類型決定步長：char* 步長 1 字節，int* 步長 4 字節。
• 強轉 char* 訪問 int 內存 可實現字節級操作（如序列化、校驗和、大小端轉換）。
• 嚴格別名規則：C 標準禁止通過不兼容類型指針訪問對象（違反 Strict Aliasing），可能導致未定義行為，實際工程中需用 union 或 memcpy 規避。