c++ - 通过其成员的地址激活嵌套 union 是否合法？

Question

以下代码是否合法(在 c++11/14 中)？

bool foo() {
  union bar { int i; bool b; };
  union baz { char c; bar b; };
  auto b = baz{'x'};
  auto barptr = &b.b;
  auto boolptr = &barptr->b;
  new (boolptr) bool{true};
  return b.b.b;
}

这个例子很愚蠢，但我正在尝试使用嵌套 union 而不是用于变体成员的 char [] block 的可变参数 variant 实现，并且允许这样做将使我目前对复制构造函数的尝试更加清晰。

将其分解为两个子问题:

1. 即使 b.b 处于非事件状态，通过访问 barptr 的成员来分配 boolptr 是否合法？
2. boolptr 的就地构造是否激活了 b.b 和 b.b.b？

对标准的引用将不胜感激。

Answer 1

与关于 union 和类型双关的许多问题一样，不清楚您的程序是否定义了行为，尽管我强烈希望它在任何理智的实现中都能按预期运行。我可以肯定地说的是 this program :

#include <memory>
#include <new>

template <typename T>
inline void destruct(T& t) { t.~T(); }

template <typename T, typename...Args>
inline void construct(T& t, Args&&...args) {
  ::new((void*)std::addressof(t)) T(std::forward<Args>(args)...);
}

template <typename T>
inline void default_construct(T& t) {
  ::new((void*)std::addressof(t)) T;
}

bool foo() {
  union bar { int i; bool b; };
  union baz { char c; bar b; };
  auto b = baz{'x'};
  destruct(b.c);
  default_construct(b.b);
  construct(b.b.b, true);
  return b.b.b;
}

符合标准，具有您想要的效果，并且 compiles to exactly the same assembly as the original program in modern compilers . Original :

foo():
    movl    $1, %eax
    ret

Guaranteed-compliant :

foo():
    movl    $1, %eax
    ret