Question

由于C ++ 11 std::complex<T>[n]可以保证为T[n*2]的可替换，因此具有明确定义的值。这正是人们对任何主流架构的期望。对于我自己的类型，使用标准C ++可以实现这种保证吗，比如struct vec3 { float x, y, z; }，还是只有在编译器的特殊支持下才能实现？

Answer 1

TL; DR ：编译器必须检查reinterpret_cast并确定涉及std::complex的（标准库）特化。我们不能一致地模仿语义。

我认为很明显将三个不同的成员视为数组元素是行不通的，因为指向它们的指针算法受到极大限制（例如，加1会产生pointer past-the-end）。 / p>

因此，我们假设vec3包含三个int的数组。即使这样，你隐含需要的基础reinterpret_cast<int*>(&v)（v是vec3）也不会给你留下指向第一个元素的指针。请参阅pointer-interconvertibility上的详尽要求：

如果出现以下情况，则a和b两个对象指针可互换：



它们是同一个对象，或



一个是标准布局联合对象，另一个是该对象的非静态数据成员（[class.union]），或



一个是标准布局类对象，另一个是该对象的第一个非静态数据成员，或者，如果该对象没有   非静态数据成员，该对象的第一个基类子对象   （[class.mem]），或



存在一个对象c，a和c是指针可互换的，c和b是   指针的互变的。



如果两个对象是指针可互换的，那么它们具有相同的   地址，并且可以从指针获得指向一个的指针   通过reinterpret_cast到另一个。 [注意：数组对象   并且它的第一个元素不是指针可互换的，尽管如此   他们有相同的地址。 - 结束说明]

这是非常明确的;虽然我们可以得到一个指向数组的指针（作为第一个成员），虽然指针 - 互换性是可传递的，但我们无法获得指向其第一个元素的指针。

最后，即使你设法获得指向成员数组的第一个元素的指针，如果你有一个vec3数组，你也不能遍历所有成员数组使用简单的指针增量，因为我们在两者之间获得了数组的指针。清洗器也没有解决这个问题，因为指针所关联的对象不共享任何存储空间（参见[ptr.launder]了解详细信息）。

Answer 2

如果您的类型包含vec3，我认为它适用于单个float x[3]，并且您确保sizeof(vec3) == 3*sizeof(float) && is_standard_layout_v<vec3>。鉴于这些条件，标准保证第一个成员为零偏移，因此第一个float的地址是对象的地址，您可以执行数组运算来获取数组中的其他元素：

struct vec3 { float x[3]; } v = { };
float* x = reinterpret_cast<float*>(&v);  // points to first float
assert(x == v.x);
assert(&x[0] == &v.x[0]);
assert(&x[1] == &v.x[1]);
assert(&x[2] == &v.x[2]);

您可以做的是将vec3数组视为三倍长度的浮点数组。对每个vec3内的数组进行数组运算，可以让您访问下一个vec3内的数组。 CWG 2182与此相关。

`std :: complex <t> [n]`和`T [n * 2]`类型别名

2 个答案: