c++ - C++ (GCC) 中的 C99 严格别名规则

Question

据我了解，GCC 在 C++ 中支持其所有 C99 功能。但是在 C++ 代码中如何处理 C99 严格别名呢？

我知道在不相关类型之间使用 C 进行强制转换不是严格混叠安全的，并且可能会生成不正确的代码，但是 C++ 呢？由于严格别名不是 C++ 标准的一部分（对吗？），GCC 必须自己指定语义。

我在相关类型之间进行计算const_cast和static_cast转换，因此它们是安全的，同时reinterpret_cast可以打破严格的别名规则。

这是一个正确的理解吗？

Answer 1

不，您可能正在混合不同的东西。

严格的别名规则与 C99 标准完全无关。严格的别名规则植根于自 [标准化] 时代开始以来存在于 C 和 C++ 中的部分标准。禁止通过另一种类型的左值访问一种类型的对象的子句存在于 C89/90（6.3）和 C++98（3.10/15 ）中）。这就是严格别名的全部意义，不多也不少。只是并非所有编译器都想要（或敢于）强制执行或依赖它。C 和 C++ 语言有时都被用作“高级汇编”语言，严格的别名规则经常会干扰这种使用。正是 GCC 做出了这一大胆的举动，并决定开始在优化中依赖严格的别名规则，这经常会引起那些“汇编”类型的抱怨。

确实，打破 C++ 中严格的别名规则的最直接的方法是reinterpret_cast（当然还有 C 风格的强制转换）。但是，static_cast也可以用于该目的，因为它允许通过void *在“链式”强制转换中用作中间类型来打破严格的别名

int *pi;
...
double *pd = static_cast<double *>(static_cast<void *>(pi));

const_cast不能在兼容的编译器中破坏严格的别名。

至于 C99……C99 引入的是restrict限定符。这与别名直接相关，但它本身并不是所谓的严格别名。

Answer 2

static_cast也可以打破别名规则，因为编译器信任您确保目标类型与对象的实际运行时类型相关。考虑：

extern void f(double*, int*); // compiler may optimize assuming that arguments don't overlap
double d;
void* pv = &d;
int* pi = static_cast<int*>(pv);
f(&d, pi); // assumption is violated

Answer 3

Cpp中的概念是一样的；因为您可以使用 C 样式转换来指导您完成被认为是安全的严格别名。

简而言之：不，使用 Cpp 转换的方法（您已概述）不会安全地涵盖所有情况。打破规则的一种常见方法是使用 static_cast 来转换指针。

只需打开编译器警告——它会（或者，应该）告诉你什么是不安全的。