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当前标准草案(大概是 C++17)在 [basic.compound/4] 中说:
[ Note: An array object and its first element are not pointer-interconvertible, even though they have the same address. — end note ]
所以指向对象的指针不能是reinterpret_cast
'd 获取它的封闭数组指针。
现在,有 std::launder
, [ptr.launder/1] :
template<class T> [[nodiscard]] constexpr T* launder(T* p) noexcept
;Requires:
p
represents the address A of a byte in memory. An object X that is within its lifetime and whose type is similar to T is located at the address A. All bytes of storage that would be reachable through the result are reachable throughp
(see below).
reachable 的定义在 [ptr.launder/3] 中:
Remarks: An invocation of this function may be used in a core constant expression whenever the value of its argument may be used in a core constant expression. A byte of storage is reachable through a pointer value that points to an object Y if it is within the storage occupied by Y, an object that is pointer-interconvertible with Y, or the immediately-enclosing array object if Y is an array element. The program is ill-formed if T is a function type or cv void.
现在,乍一看,似乎std::launder
由于我强调的部分,它可以用于进行上述转换。
但是。如果p
指向数组的对象,根据此定义,数组的字节可达(即使 p
不能指针互转换为数组指针),就像 launder 的结果.所以,这个定义似乎并没有说明这个问题。
那么,可以std::launder
用于将对象指针转换为其封闭数组指针?
最佳答案
这取决于封闭数组对象是否是一个完整的对象,如果不是,您是否可以通过指向该封闭数组对象的指针有效地访问更多字节(例如,因为它本身是一个数组元素,或者指针可与一个更大的对象,或者指针可与作为数组元素的对象相互转换)。 “可达”要求意味着您不能使用 launder
来获得一个指针,该指针允许您访问比源指针值允许的更多字节,否则会出现未定义的行为。这确保了一些未知代码可能调用launder
的可能性不会影响编译器的逃逸分析。
我想一些例子会有所帮助。下面的每个示例 reinterpret_cast
都是一个指向 10 个 int
数组的第一个元素的 int*
到一个 int(*)[ 10]
。由于它们不是指针可相互转换的,reinterpret_cast
不会更改指针值,您会得到一个 int(*)[10]
,其值为“指向(无论数组是什么)的第一个元素”。然后,每个示例都会尝试通过对转换指针调用 std::launder
来获取指向整个数组的指针。
int x[10];
auto p = std::launder(reinterpret_cast<int(*)[10]>(&x[0]));
这没关系;您可以通过源指针访问 x
的所有元素,而 launder
的结果不允许您访问任何其他内容。
int x2[2][10];
auto p2 = std::launder(reinterpret_cast<int(*)[10]>(&x2[0][0]));
这是未定义的。您只能通过源指针访问 x2[0]
的元素,但结果(将是指向 x2[0]
的指针)将允许您访问x2[1],你不能通过源。
struct X { int a[10]; } x3, x4[2]; // assume no padding
auto p3 = std::launder(reinterpret_cast<int(*)[10]>(&x3.a[0])); // OK
这没关系。同样,您无法通过指向 x3.a
的指针访问您无法访问的任何字节。
auto p4 = std::launder(reinterpret_cast<int(*)[10]>(&x4[0].a[0]));
这是(打算)未定义的。您本来可以从结果中得到 x4[1]
,因为 x4[0].a
可以与 x4[0]
进行指针互换>,因此指向前者的指针可以通过 reinterpret_cast
生成指向后者的指针,然后可用于指针运算。参见 https://wg21.link/LWG2859 .
struct Y { int a[10]; double y; } x5;
auto p3 = std::launder(reinterpret_cast<int(*)[10]>(&x5.a[0]));
这又是未定义的,因为您可以从结果指针到达 x5.y
(通过 reinterpret_cast
到 Y*
) 但不能使用源指针访问它。
关于c++ - 可以使用 std::launder 将对象指针转换为其封闭数组指针吗?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/52039886/
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