Question

更具体地说，假设A是B的可访问基类，以下代码是否会产生未定义的行为，并且该断言是否保证不会根据标准触发？

void test(B b1, B b2) {
  A* a2 = &b2;
  auto offset = reinterpret_cast<char*>(a2) - reinterpret_cast<char*>(&b2);
  A* a1 = reinterpret_cast<A*>(reinterpret_cast<char*>(&b1) + offset);
  assert(a1 == static_cast<A*>(&b1));
}

修改：我知道，所有常见的编译器供应商都以与test的隐含假设兼容的方式实现C ++对象布局（即使考虑到虚拟继承）。我正在寻找的是对标准中此行为的保证（隐式或显式）。另外，也可以接受对该标准提供的对象存储布局保证范围的合理详细描述，以证明不能保证这种行为。

Answer 1

可能很好。在某些特定条件下：

A不是virtual基的一部分，或者b1和b2的派生类型相同，或者您碰巧是（un-）幸运的。

编辑：从引用传递到值传递的更改很容易显示上述条件成立。

由于使用的唯一错误类型为char，因此别名规则不会受到影响，并且存在明确的例外情况。

Answer 2

除非，例如作为标准布局类型，很难在这种意义上看到如何限制实现。例如，实现可以对基础对象使用某种动态查找吗？从理论上讲，我想是的。（再次，在实践中，我发现很难看到偏移量的好处是静态的并具有额外的开销）

例如：

具有相同访问权限的（非联盟）类的非静态数据成员控件（第14条）已分配，以便以后的成员拥有更高的权限类对象中的地址。非静态分配顺序未指定具有不同访问控制的数据成员（第14条）。实施对齐要求可能会导致两个相邻成员不得彼此立即分配；所以可能虚拟功能管理空间要求（13.3）和虚拟基类（13.1）。

例如，该标准对虚拟基类没有任何保证。

普通可复制或标准布局类型（6.7）的对象应占用连续的存储字节。

同样，这仅适用于一个子集，因此该标准在这里没有太大帮助。（例如，具有虚拟功能的对象很容易复制）。

此外，请参见供应商实现的https://en.cppreference.com/w/cpp/types/offsetof的宏偏移量

尽管仅用于成员变量，但即使在这里，也很明显没有太多事情要做。

如您所见，大多数事情都由实现决定。

也可以看到以下答案（不是相同的问题，而是相关的）：C++ Standard On The Address of Inherited Members

Answer 3

不，由于与派生类或reinterpret_cast无关的原因：不能保证指针算术能够将您的原始答案返回数组的上下文之外。请参阅5.7.4-5（expr.add），其中指定了何时添加/减去指针才有效：

当将具有整数类型的表达式添加到指针或从指针中减去时，结果具有该类型指针操作数的值。如果指针操作数指向数组对象的元素，并且该数组为足够大，结果指向与原始元素偏移的元素，使得结果数组元素和原始数组元素的下标等于整数表达式。 ... 如果指针操作数和结果都指向同一数组对象的元素，或者指向过去数组对象的最后一个元素，求值不应产生溢出；否则，行为是未定义。

减法的语言有点含糊，但是说的基本上是同一件事。

是否必须静态定义C ++对象布局？

3 个答案: