Cosa c'è di sbagliato nel cast come (void **) e device_array?

Question

C'è this answer in un'altra domanda sull'utilizzo di cudaMalloc((void**)&device_array, num_bytes), che utilizza void** come argomento di output anziché passare un valore void* come valore di ritorno come lo standard malloc.

Critica API di NVIDIA e afferma:

Casting, come in (void **) & device_array, non è valido C e si traduce in un comportamento indefinito .

ed è stato svitato più volte (8 fino ad ora), quindi presumo ci sia del vero in esso.

Non capisco cosa c'è di sbagliato nel casting lì.

• Che cos'è C non valido?
• In tal caso ciò comporterebbe un comportamento indefinito?

Tutto quello che so è che si compila senza preavviso e corre con il comportamento previsto per me. Ma non sono a conoscenza di C fino al livello di specifiche standard.

Answer 1

Il problema è che void* ha un significato speciale in C, con regole speciali (1). È l'unico tipo di puntatore a/da cui è possibile convertire in modo sicuro qualsiasi altro tipo di puntatore. Tuttavia, queste regole speciali non si applicano in modo ricorsivo a void**.

Il che significa che il codice come int* ptr = malloc(x); è perfettamente bene, ma

int* ptr; 
cudaMalloc(&ptr, x); // bad 

non va bene! Una conversione puntatore da int** a void** non è ben definita. In teoria ciò potrebbe causare un comportamento non definito e un disallineamento (2).

Inoltre, potrebbero esserci anche problemi con l'alias del puntatore. Il compilatore è libero di presupporre che il contenuto di un void** non sia mai accessibile tramite un int** e potrebbe quindi ottimizzare il codice in modi imprevisti, portando a un comportamento indefinito per violazione della regola di aliasing (6.5).

Il che significa che si dovrà scrivere codice come questo al fine di utilizzare in modo sicuro la funzione:

void* vptr; 
int* iptr; 

cudaMalloc(&vptr, x); 
iptr = vptr; 

---

(1) C11 6.3.2.3/1:

Un puntatore per annullare può essere convertito in o da un puntatore a qualsiasi tipo di oggetto . Un puntatore a qualsiasi tipo di oggetto può essere convertito in un puntatore a vuoto e viceversa; il risultato deve essere uguale al puntatore originale .

(2) C11 6.3.2.3/7:

Un puntatore a un tipo di oggetto può essere convertito in un puntatore a un tipo di oggetto diverso . Se il puntatore risultante non è allineato correttamente per il tipo di riferimento, , il comportamento non è definito.