Question

这是严格违反别名的classical example：

std::uint32_t foo(float* f, std::uint32_t* i) {
    *i = 1;
    *f = 2;
    return *i;
}

int main() {
    std::uint32_t i = 3;
    foo(reinterpret_cast<float*>(&i), &i);
}

但是假设我们添加第二个reinterpret_cast：

static_assert(alignof(float) == alignof(std::uint32_t));

std::uint32_t foo(float* f, std::uint32_t* i) {
    *i = 1;
    *reinterpret_cast<std::uint32_t*>(f) = 2;
    return *i;
}

int main() {
    std::uint32_t i = 3;
    std::uint32_t j = foo(reinterpret_cast<float*>(&i), &i);
    assert(j == 2);
}

此代码正确（不调用未定义的行为）吗？

标准[expr.reinterpret.cast] reads：

注意：将类型为“指向T1的指针”的prvalue转换为“指向“ T2的指针”的类型（其中T1和T2是对象类型，其中T2的对齐要求不严格于T1的对齐要求，并返回其原始类型将产生原始指针值。

我们使用类型为std::uint32_t*的原始指针值来访问类型为std::uint32_t的左值。

启用优化功能后，GCC和Clang都会生成正确的汇编代码：

foo(float*, unsigned int*):
        mov     dword ptr [rsi], 1
        mov     dword ptr [rdi], 2
        mov     eax, dword ptr [rsi]
        ret

Answer 1

以下是相应的规范性文本expr.static_cast/13：

“指针指向cv1无效”类型的prvalue可以转换为“指针指向cv2 T的类型”的prvalue，其中T是对象类型，并且cv2是与cv-qualification相同或大于cv-qualification的对象。，cv1。如果原始指针值表示内存中一个字节的地址A，而A不满足T的对齐要求，则未指定结果指针值。否则，如果原始指针值指向对象a，并且存在类型T（忽略cv限定）的对象b，该对象可与a进行指针互换，则结果是指向b的指针。否则，转换后指针值不变。

（此文本与之相关，因为在这种情况下，reinterpret_cast<T*>的结果为static_cast<T *>(static_cast<void *>(...))）

因此，如果满足对齐要求，则所有转换（uint32_t-> float或float-> uint32_t）都不会更改指针值。然后您访问该对象作为其类型。这里没有UB。

第二次reinterpret_cast和严格混叠

1 个答案: