c++ - 在 C++ 中使用 static_cast 转换指向数组引用的指针是否合法？

Question

我有一个指针 T * pValues 我想将其视为 T (&values)[N]

在这个 SO 答案中 https://stackoverflow.com/a/2634994/239916 ，建议这样做的方法是

T (&values)[N] = *static_cast<T(*)[N]>(static_cast<void*>(pValues));

我对此的担忧是。在他的示例中，pValues 以如下方式初始化

T theValues[N];
T * pValues = theValues;

我的问题是，如果 pValues 来自以下任何构造，则强制转换构造是否合法:

1:

T theValues[N + M]; // M > 0
T * pValues = theValues;

2:

T * pValues = new T[N + M]; // M >= 0

Answer 1

简短的回答:你是对的。仅当 pValues 时，类型转换才是安全的。是 T[N] 类型并且您提到的两种情况(不同的大小，动态分配的数组)很可能会导致未定义的行为。

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static_cast 的好处是在编译时进行了一些额外的检查，所以如果看起来你做错了什么，编译器会提示它(与丑陋的 C 风格转换相比，它允许你做几乎任何事情)，例如:

struct A { int i; };
struct C { double d; };

int main() {
    A a;
    // C* c = (C*) &a; // possible to compile, but leads to undefined behavior
    C* c = static_cast<C*>(&a);
}

会给你:invalid static_cast from type ‘A*’ to type ‘C*’

在这种情况下，您转换为 void* ，从可以在编译时进行的检查的角度来看，这对几乎任何事情都是合法的，反之亦然:void*也可以转换回几乎任何东西，这使得 static_cast 的用法一开始完全没用，因为这些检查变得毫无用处。

对于前面的例子:

C* c = static_cast<C*>(static_cast<void*>(&a));

不比:

C* c = (C*) &a;

并且很可能会导致此指针的错误使用和未定义的行为。

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换句话说:

A arr[N];
A (&ref)[N] = *static_cast<A(*)[N]>(&arr);

是安全的，很好。但是一旦你开始滥用static_cast<void*>根本无法保证实际会发生什么，因为即使是这样的事情:

C *pC = new C;
A (&ref2)[N] = *static_cast<A(*)[N]>(static_cast<void*>(&pC));

成为可能。