Question

reinterpret_cast std::pair<T1, T2> const & std::pair<T1 const, T2> const &对std::pair<T1 const, T2>是否安全（在理论上或实践中），假设程序员没有故意做一些奇怪的事情，比如专门化{{1}} }？

Answer 1

这样做不便携。

std::pair要求在第20.3条中列出。第17.5.2.3条澄清了

第18至30条及附件D未指明类别的表示，故意省略类别成员的说明。实现可以根据需要定义静态或非静态类成员，或者两者，以实现第18至30条和附录D中指定的成员函数的语义。

这意味着实现包括部分专业化是合法的（尽管极不可能），例如：

template<typename T1, typename T2>
struct pair<T1, T2>
{
    T1 first;
    T2 second;
};

template<typename T1, typename T2>
struct pair<const T1, T2>
{
    T2 second;
    const T1 first;
};

显然不兼容布局。其他变体包括可能在first和/或second之前包含其他非静态数据成员。

现在，考虑布局已知的情况有点有趣。虽然Potatoswatter指出DR1334声称T和const T不是布局兼容，但标准提供了足够的保证以允许我们获得大部分路径无论如何：

template<typename T1, typename T2>
struct mypair<T1, T2>
{
    T1 first;
    T2 second;
};

mypair<int, double> pair1;
mypair<int, double>* p1 = &pair1;
int* p2 = reinterpret_cast<int*>(p1); // legal by 9.2p20
const int* p3 = p2;
mypair<const int, double>* p4 = reinterpret_cast<mypair<const int, double>*>(p3); // again 9.2p20

但是这不适用于std::pair，因为我们无法在不知道first实际上是初始成员（未指定）的情况下应用9.2p20。

Answer 2

pair在标准的第20.3.2节中定义为具有数据成员：

template <class T1, class T2>
struct pair {
    T1 first;
    T2 second;
};

这意味着对于具体类型T1，T2，pair<T1, T2>和pair<const T1, T2>保证拥有相应的数据成员：

struct pair<T1, T2> {
    T1 first;
    T2 second;
};
struct pair<const T1, T2> {
    const T1 first;
    T2 second;
};

现在，如果T1和T2都是标准布局，那么pair<T1, T2>和pair<const T1, T2>都是标准布局。如上所述，DR1334它们不是布局兼容（3.9p11），但是通过9.2p19它们可以reinterpret_cast到它们各自的T1或{ {1}}第一个成员。到9.2p13时，const T1第二个成员必须位于第一个成员之后（即地址较高），并且1.8p5必须位于第一个成员之后，以便在考虑对齐后该对象是连续的（9.2p19）

我们可以使用T2（为标准布局类型定义）来检查：

offsetof

由于static_assert(offsetof(pair<T1, T2>, second) == offsetof(pair<const T1, T2>, second), "!");和pair<T1, T2>具有相同的布局，因此向前投射并使用结果访问成员的有效期为3.9.2p3：

如果pair<const T1, T2>类型的对象位于地址T，则指向 cv A的指针，其值为地址{{1}无论如何获得该值，都可以指向该对象。

因此T*仅在A为reinterpret_cast时才有效。

Answer 3

实际的答案是，由于您要重新解释为具有相同表示的对象，因此转换为const应该是安全的。但是，另一种方法是引入未定义的行为（const为非const）。

至于“理论”答案，我应该注意到C ++标准不保证const /非const对象的相同按位表示。 const关键字保证“概念常量”，这取决于实现。

是铸造std :: pair <t1，t2 =“”> const＆amp; to std :: pair <t1 const，=“”t2 =“”> const＆amp;安全</T1> </T1，>

3 个答案: