c++ - char* 转换和别名规则

Question

根据严格的别名规则：

struct B { virtual ~B() {} };
struct D : public B { };

D d;
char *c = reinterpret_cast<char*>(&d);

Achar*对任何不同类型的对象都是有效的。但现在的问题是，它会指向 &d 的同一个地址吗？C++ 标准对返回相同地址的保证是什么？

Answer 1

c并且&d确实具有相同的值，并且如果您重新解释c转换回 aD*您将获得一个可以取消引用的有效指针。此外，您可以将c其视为（指向第一个元素的）不透明数组char[sizeof(D)]——这确实是将指针转换为 char 指针的主要目的：允许（反）序列化（例如ofile.write(c, sizeof(D));），尽管您通常应该只为原始类型（及其数组），因为复合类型的二进制布局通常不以可移植方式指定。

正如@Oli 正确指出并希望我强调的那样，您真的不应该将复合类型作为一个整体进行序列化。结果几乎永远不会反序列化，因为未指定多态类的实现和数据字段之间的填充，并且您无法访问。

请注意，可以通过类似的推理reinterpret_cast<char*>(static_cast<B*>(&d))将其视为不透明数组。char[sizeof(B)]

Answer 2

2003 C++ 标准的第 5.2.10 节第 7 点说：

指向对象的指针可以显式转换为指向不同类型对象的指针。除了将“指向 T1 的指针”类型的右值转换为“指向 T2 的指针”类型（其中 T1 和 T2 是对象类型，并且 T2 的对齐要求不比 T1 的对齐要求更严格）并返回其原始类型会产生原始指针值，这种指针转换的结果是未指定的。

如果“相同地址”是指“原始指针值”，则该条目表示“是”。

Answer 3

意图很明确（不需要辩论）：

reinterpret_cast永远不会更改地址的值，除非目标类型不能表示所有地址值（如小整数类型，在具有内在对齐的指针类型上：f.ex. 只能表示偶数地址的指针，或指向对象的指针和指向函数的指针不能混合......）。

该标准的措辞未能体现这一点，但这并不意味着这里存在真正的实际问题。

char *c = reinterpret_cast<char*>(&d);

c将始终指向 的第一个字节d。