如何根据c ++标准访问对象表示？

Question

如何访问object representation？为了回答这个问题，我将其分为两个问题：

1。如何获得指向对象表示的指针？

根据标准，我看不到任何方法来获取指向对象表示的指针。人们经常建议这样做：

some_type obj{};
const char * rep = reinterpret_cast<const unsigned char*>(&obj);

尽管如此，标准中并未说明对象及其对象表示是指针可互换的。为什么标准允许这个代码？

2。我们可以考虑在初始化对象时初始化对象表示吗？

some_type obj{};
const char * rep = reinterpret_cast<const unsigned char*>(&obj);
char x = rep[0] + rep[1];

此处obj默认初始化。编译器如何解释rep[0]，它是 indeterminate-value ，还是可能取决于obj初始化期间已初始化的内存字节数？

Answer 1

1）您的方法有效：

使用const指针确保constness不会被丢弃：

  

5.2.10 / 2 reinterpret_cast运算符不应抛弃constness。

指针转换是安全的，因为char没有比some_type更严格的对齐要求，因此您可以将rep转换回some_type*：

  

5.2.10 / 7 可以将对象指针显式转换为不同类型的对象指针。 （...）转换类型的prvalue   “指向T1的指针”到“指向T2的指针”（其中T1和T2为   对象类型以及T2的对齐要求为否   比T1更严格，并回到原来的类型产生   原始指针值。

编辑在我的理解中，毫无疑问指向对象的指针与指向其表示的指针之间的可互换性：

  

1.8 / 6：除非对象是零字段或零大小的基类子对象，否则该对象的地址是第一个的地址   它占据的字节。

     

3.9 / 4：类型为T 的对象的对象表示形式是对象占用的N个无符号字符对象的序列 T型，   其中N等于sizeof（T）。

我理解＆＃34;接受＆＃34;是＆＃34;占据＆＃34;的同义词。另请注意，&运算符保证：

  

5.3.1 / 3：（...）如果表达式的类型为T，则结果的类型为“指向T的指针”，并且是一个prvalue，它是   指定对象

2）使用对象

初始化对象表示

这是由值表示的定义引起的，与内存模型和对象生命周期一起。

但是，您的示例更复杂：

• rep[0]尽管此属性仍然是未确定的值，如果它仅由填充位组成。在您的示例中就是这种情况，因为对象的大小至少为1，但由于您没有成员，因此值表示为空。
• rep[1]可以是未定义的行为，如果sizeof(some_type)<2，因为取消引用传递给数组的最后一个元素的指针是UB。

3）对象表示是什么（用简单语言）？

我们举一个简单的例子：

class some_other_type {
    int a;
    std::string s;
};

在谈论对象占用的内存时存在歧义：

• 只是与其类型对应的固定大小的连续内存（即int，字符串长度的某些size_t和字符串中的字符的一些指针，如它将在C）完成？
• 或者是存储在对象的内存中的所有值，包括存储在其他地方分配的内存位置的某些值（例如，还有存储字符串值所需的字节）？

对象表示对应于第一部分。对于非平凡可复制的对象，对象表示不是自给自足的（即在我们的示例中，存储在字符串中的字节不一定是对象表示的一部分）。

值表示对应于第二部分（并且将包括存储字符串值所需的字节）。

简单来说，这意味着对象的地址是其表示的地址，但对象表示可能包含填充，可能不足以容纳属于该对象的每个数据。