c++ - 非数组类型的指针算法

Question

让我们考虑以下代码：

struct Blob {
    double x, y, z;
} blob;

char* s = reinterpret_cast<char*>(&blob);
s[2] = 'A';

假设 sizeof(double) 为 8，这段代码会触发未定义的行为吗？

Answer 1

引用 N4140（大约 C++14）：

3.9 类型 [basic.types]

2 对于普通可复制类型的任何对象（基类子对象除外）T，无论该对象是否拥有类型的有效值T，构成该对象的底层字节（1.7）都可以复制到char或的数组中unsigned char。⁴²char如果或数组的内容unsigned char被复制回对象，则该对象随后应保持其原始值。

42) 例如，通过使用库函数 (17.6.1.2)std::memcpy或std::memmove.

3 对于任何可简单复制的类型T，如果两个指针T指向不同的T对象，obj1并且obj2既不是基类子对象obj1也不obj2是基类子对象，如果构成的基础字节（1.7）obj1被复制到obj2中，则⁴³ obj2随后应保持与 相同的值obj1。[示例： ...]

43) 例如，通过使用库函数 (17.6.1.2)std::memcpy或std::memmove.

原则上，这确实允许直接赋值，s[2]如果您采取s[2]间接要求赋值的位置等同于将所有其他内容复制Blob到一个数组中，该数组恰好除了第三个字节之外是按字节相同的，并将其复制到your Blob: 您没有分配给s[0],s[1]等。对于包括 在内的普通可复制类型char，这相当于将它们设置为它们已经拥有的确切值，这也没有明显的效果。

但是，如果获取的唯一方法s[2] == 'A'是通过内存操作，那么也可以提出一个有效的论点，即您复制回您Blob 的不是构成任何 previous 的基础字节Blob。在这种情况下，从技术上讲，行为将因遗漏而未定义。

我确实强烈怀疑，特别是考虑到“对象是否具有类型的有效值T”注释，它是被允许的。

Answer 2

标准的第 3.10 章似乎允许这种特定情况，假设“访问存储的值”是指“读取或写入”，这还不清楚。

3.10-10

如果程序尝试通过非下列类型之一的泛左值访问对象的存储值，则行为未定义：

—（10.1）对象的动态类型，

—(10.2) 对象动态类型的 cv 限定版本，

—（10.3）与对象的动态类型类似（如 4.4 中定义）的类型，

—(10.4) 一种类型，它是与对象的动态类型相对应的有符号或无符号类型，

—(10.5) 有符号或无符号类型，对应于对象动态类型的 cv 限定版本，

—（10.6）聚合或联合类型，在其元素或非静态数据成员（递归地包括子聚合或包含联合的元素或非静态数据成员）中包括上述类型之一，

—(10.7) 一种类型，它是对象的动态类型的（可能是 cv 限定的）基类类型，

—(10.8) char 或 unsigned char 类型。