c++ - 类型双关、char[] 和取消引用

Question

我有一个旨在存储用户定义数据(即来自插件)的结构。它有一个这样的 char[]，它具有给定的最大大小来存储该数据。

struct A
{
    // other members omitted
    // data meant to be type punned, only contains PODs
    char data[256];
};

然后是一个示例用户结构，它有一个静态函数，可以从 A 转换自身。

struct B
{
    int i;
    double d;

    static B& FromA_ref(A& a)
    {
        // static_assert that sizeof(B) < sizeof(A::data)
        return * reinterpret_cast<B*>(a.data);
    }
};

我用 g++ -O3 -std=c++0x -Wall -o test test.cpp (GCC 4.6.1) 编译。

这会触发一个解引用类型双关指针将打破严格别名规则警告。我认为这没问题，因为我使用了 char[] 作为存储，我认为它遵循与 char* 相同的规则。我觉得很奇怪，它没有。不是吗？好吧，...我现在无法更改它，所以让我们继续吧。

现在让我们考虑以下方法:

struct B
{
    ....
    static B* FromA_ptr(A& a)
    {
        // static_assert that sizeof(B) < sizeof(A::data)
        return reinterpret_cast<B*>(a.data);
    }
}

因为我没有在此处取消引用任何内容，GCC 不会输出任何警告。当我稍后使用指向 B 的指针时，它也不会。

A a;
auto b = B::FromA_ptr(a);
b->i = 2; // no warnings.

但是这样做安全吗？我觉得我一直在努力解决问题而不是解决问题。对我来说，-> 仍然以某种方式取消引用变量。

或者，有没有更好的方法来达到这个效果？ IE。从另一个结构中的存储获取可修改的引用(或指针)？ ( union 将无法工作，因为在定义 A 时存储的类型集是未知的，并且一些可以通过插件添加，memcpy 将迫使我复制尽管这似乎是迄今为止唯一安全的方式来回传输数据)

Answer 1

答案是否定的，它不安全(参见 SO question )

GCC will assume that the pointers cannot alias. For instance, if you assign through one then read from the other, GCC may, as an optimisation, reorder the read and write - I have seen this happen in production code, it is not pleasant to debug.

attribute((may_alias)) on the types used is probably the closest you can get to disabling the assumption for a particular section of code.