Question

假设我有两个不同的类，它们以相同的内部方式表示2D坐标数据，如下所示：

class LibA_Vertex{
    public:
    // ... constructors and various methods, operator overloads
    float x, y
};

class LibB_Vertex{
    public:
    // ... same usage and internal data as LibA, but with different methods
    float x, y
};


void foobar(){
    LibA_Vertex * verticesA = new LibA_Vertex[1000];
    verticesA[50].y = 9;
    LibB_Vertex * verticesB = reinterpret_cast<LibB_Vertex*>( vertexA );
    print(verticesB[50].y); // should output a "9"
};

鉴于两个类相同并且上面的函数，我可以可靠地指望这个指针转换在每种情况下按预期工作吗？

（背景，我需要一种简单的方法来交换两个具有相同Vertex类的独立库之间的顶点数组，我想避免不必要地复制数组。）

Answer 1

C ++ 11添加了一个名为 layout-compatible 的概念，适用于此处。

如果两个标准布局结构（第9条）类型具有相同数量的非静态数据成员和相应的非静态数据成员，则它们是布局兼容 （按照声明顺序）具有布局兼容类型（3.9）。

，其中

标准布局类是一个类：


没有非标准布局类（或此类类型的数组）或引用类型的非静态数据成员，

没有虚函数（10.3），没有虚基类（10.1），

对所有非静态数据成员具有相同的访问控制（第11条），

没有非标准布局基类

在大多数派生类中没有非静态数据成员，并且最多只有一个具有非静态数据成员的基类，或者没有包含非静态数据成员的基类，并且

没有与第一个非静态数据成员相同类型的基类。


标准布局结构是使用 class-key struct或标准布局类 > class-key class。

标准布局联合是使用 class-key union定义的标准布局类。

最后

指向cv-qualified和cv-nonqualified version（3.9.3）的布局兼容的指针类型应具有相同的值表示和对齐要求（3.11）。

保证reinterpret_cast可以将指向一种类型的指针转换为指向任何布局兼容类型的指针。

Answer 2

我会把这个转换包装在一个类中（这样如果你需要更改平台或其他东西，它至少会在一个地方进行本地化）但是是的，它应该是可能的。

您还希望使用reinterpret_cast，而不是static_cast。

Answer 3

理论上这是一种未定义的行为。但是，它可能适用于某些系统/平台。

我建议您尝试将 2个类合并为1.即

class Lib_Vertex{
// data (which is exactly same for both classes)
public:
// methods for LibA_Vertex
// methods for LibB_Vertex
};

将方法添加到class不会影响其大小。您可能需要稍微改变一下设计，但这是值得的。

Answer 4

从技术上讲，这是未定义的行为。实际上，如果使用相同的编译器来编译这两个类，如果字段以相同的顺序声明，具有相同的类型和相同的访问级别，它们在内存中将具有相同的布局。

两个相同类别的指针之间的铸造安全性？

4 个答案: