c++ - 编译时间测试两个类之间的 void* 类型转换安全性

Question

#include <cassert>

struct a
{
    virtual ~a() {}
    char a_[10];
};

struct b
{
    virtual ~b() {}
    char b_[20];
};

struct c : public a
{
    virtual ~c() {}
    char c_[15];
};

struct d : public b, a
{
    virtual ~d() {}
    char d_[5];
};

int main()
{
    a a_;
    c c_;
    d d_;

    a* a__ = &a_;
    a* c__ = &c_;
    a* d__ = &d_;

    assert((void*)&a_ == (void*)a__);
    assert((void*)&c_ == (void*)c__);
    assert((void*)&d_ == (void*)d__); // error on most compiler
}

我正在寻找一种方法来测试类继承图中的 void* 转换安全性，它可以在编译时检测到第三个断言。

template<typename Base, typename Derived>
struct test
{
    enum {
        is_safe = (static_cast<Derived*>(static_cast<Base*>(nullptr)) == nullptr)
    };
};

我的意图在上面的代码中有描述，但不会被编译，因为转换不是常量表达式。是否可以以独立于平台/编译器的方式检查它？

Answer 1

根据标准，从X 转换为void* 然后从void* 转换为Y 是仅当 X 与 Y 相同时才是明确定义的。其他一切都是未定义的行为。因此，test 唯一可能的可移植、符合标准的定义是:

template<typename Base, typename Derived>
struct test
{
    enum {
        is_safe = false;
    };
};

template <typename X>
struct test<X, X>
{
    enum {
        is_safe = true;
    };
};