reinterpret_cast从对象到第一个成员

Question

我正在查看这个answer，我想知道是否使用reinterpret_cast将对象转换为第一个成员并使用结果在C ++中是安全的。

我们假设我们有一个A类，一个B类和一个B的实例b：

class A{
public:
    int i;
    void foo(){}
};

class B{
public:
    A a;
};

B b;

问题1：使用这样的b.a是否安全：reinterpret_cast<A*>(&b)->foo()？

注意：在一般情况下，我们假设类及其成员都是标准布局。

我对reinterpret_cast上可用参考文献的讲座告诉我，这种用法应该被授权，因为没有别名违规，但它与许多答案冲突，如this one。

问题2：使用这样的b.a是否安全：static_cast<A*>(static_cast<void*>(&b))->foo()？

Answer 1

是的，因为这里的两个课程都是standard-layout types，您可以在&b和&b.a之间进行转换。

reinterpret_cast<A*>(p)被定义为与static_cast<A*>(static_cast<void*>(p))，（5.2.10p7）相同，因此您的问题都是等效的。

对于标准布局类，struct / class的地址与其第一个非静态成员（9.2p19）的地址相同。 static_cast到/ void*的{​​{1}}将保留地址（5.2.9p13），这意味着结果有效。

如果类不是标准布局，则不能依赖此行为。

Answer 2

正式回答：是的，有些情况下你可以这样做（见@interjay的回答）。

实际答案：请不要这样做。真。主要是当直线路径可用时：

b.a.foo();

换句话说，如果避免使用类型转换，则不要使用类型转换。

Answer 3

如果您对C ++ 98,2003感兴趣：

Q1和Q2是相同的结构。

您的类型是POD。在实例化期间POD在开始时没有填充是存在的保证....但是在继承期间它不存在保证。所以reinterpret_cast是不安全的...... my question about POD layout

“在现实生活中”它是相当安全的，因为大多数编译器在继承期间执行内存布局，如http://phpcompiler.org/articles/virtualinheritance.html

但要注意对象基地址和 B对象基地址可能具有潜在不同值的风险。