c++ - 更改派生类型的对齐方式

Question

假设您有这两种类型:

struct alignas(8) Base { double a; double b; }
struct alignas(16) Derived : public Base {}

还有这些函数:

void Foo(Base b)
void Bar(Base* start, Base* end)

像这样打电话合法吗

Foo(someDerived)
Bar(someDerivedArray, someDerivedArray + arrayLength)

在所有情况下？是否依赖于Base的内容和具体的对齐限制？如果 derived 是 32 位对齐的，我绝对可以看出存在问题，因为那样的话 someDerivedArray 和 的元素之间就会有间隙>Bar 不知道这个差距，所以我认为这是未定义的行为，但我不确定。

XY 解释:我们使用的是 GPGPU 库 Thrust，它的复杂类型在设备代码和主机代码之间对齐不一致；我们正试图弄清楚如何解决这个问题。一种选择是定义我们自己的从 thrust::complex 派生的复杂类型，但使用相同的对齐说明符并使用它，当然各种推力函数都需要 thrust::complex，因此我们将切入或转换为对齐程度较低的类型。

Answer 1

对一个Base*做指针运算，如果指针实际指向一个Derived对象，它总是UB。对齐无关紧要。如果 Base 和 Derived 具有相同的大小 那么这可能看起来有效，但它仍然是 UB。

将指向 Derived 对象的指针传递给采用 Base* 且不执行指针运算的函数通常没问题，需要注意的是，如果函数将对指针执行 delete，则 Base 必须具有虚拟析构函数。同样，对齐无关紧要。

之所以增加Derived的对齐方式没有区别，是因为它的Base子对象还是强制按照Base的对齐方式对齐。 (这就是为什么一般情况下，您可以增加派生类相对于基类的对齐方式，但不能减少。)所以当 Derived* 转换为 Base*，你仍然得到一个有效的指针值:它指向一个 Base 对象并且该对象正确对齐。 (事实上​​ ，不存在未针对其类型正确对齐的对象。任何创建此类对象的尝试都会导致 UB。)

因此，只要 Foo 不尝试 delete 指针，Foo(someDerived) 通常就没问题，而 Bar(someDerivedArray, someDerivedArray + arrayLength) 不会。