c++ - 指针互转换与具有相同地址

Question

working draft of the standard N4659说:

[basic.compound]
If two objects are pointer-interconvertible, then they have the same address

然后注意到

An array object and its first element are not pointer-interconvertible, even though they have the same address

使数组对象及其第一个元素不可指针互转换的基本原理是什么？更一般地说，区分指针互转换概念和具有相同地址的概念的基本原理是什么？是不是哪里有矛盾？

看起来，给定这个语句序列

int a[10];

void* p1 = static_cast<void*>(&a[0]);
void* p2 = static_cast<void*>(&a);

int* i1 = static_cast<int*>(p1);
int* i2 = static_cast<int*>(p2);

我们有 p1 == p2，但是，i1 定义明确，使用 i2 会导致 UB。

Answer 1

显然存在基于此优化的现有实现。考虑:

struct A {
    double x[4];
    int n;
};

void g(double* p);

int f() {
    A a { {}, 42 };
    g(&a.x[1]);
    return a.n; // optimized to return 42;
                // valid only if you can't validly obtain &a.n from &a.x[1]
}

给定 p = &a.x[1]; , g可能会尝试访问 a.n由 reinterpret_cast<A*>(reinterpret_cast<double(*)[4]>(p - 1))->n .如果内部转换成功产生了指向 a.x 的指针，那么外部转换将产生一个指向 a 的指针，给类成员访问定义的行为，从而禁止优化。