c++ - 将函数的返回值强制转换为大小相同的不相关类型

Question

假设类型 A 和类型 B 的大小相同，即 sizeof(A) == sizeof(B)，如何将包含 B 的内存重新解释为 A？

我想做的是:

B myFunction()
{
     A  x;

     // do some operations here.

     // Solution 1: not working, since there is no such conversion function called 'B'.
     //    return  B(x);

     // Solution 2:
     return  *(B*)(&x);       // should work.
}

似乎解决方案 2 有效。但是，如果要返回的实体不是像上面的 x 这样的变量，而是一个函数...比如说，我有一个函数 f2() 如下:

A f2()
{
   ....
}

在 myFunction() 中，我希望返回语句使用 f2():

     return  *(B*)(& (f2()));    // definitely not working.

即将 f2() 的返回值解释为类型 B。

很明显函数的返回值是没有地址的，所以不能带地址运算符&。

那我该怎么做呢？

Answer 1

It seems that Solution 2 is working

根据类型 A 和 B，它可能违反了严格的别名规则。这是未定义的行为，但一个常见的结果是它在低优化级别下工作，在高优化级别或使用不同的编译器时出错。

把这想象成把一把带有圆形膛线且保险关闭的枪插入您的腰带。是的，它还没有熄灭。然而。

The reason is that two engineers design two different classes of the same functionality, and used it in their different codes

我认为，考虑到您提供的额外信息，如果 A 和 B 是两个标准布局类，具有相同顺序的相同数据成员，那么您就可以了。但是不要引用我的话，自己检查标准。

无论如何，如果您不想接触这两个类，通常的做法是定义一个函数来将一个类转换为另一个类:

B A_to_B(const A &a) {
    B b{a.thiss, a.thatt, a.the_otherr};
    return b;
}

使这个函数成为 A 的友元，如果证明有必要，应该不会破坏任何东西。当然，如果 A 有私有(private)数据成员，那么您就很难假设您不允许知道的这些数据不仅存在，而且与 B 的布局方式相同。

How can I re-interpret some memory containing A as B?

A x = f2();
B result;
std::memcpy(&result, &x, sizeof result);
return result;

此代码避免违反严格的别名规则，但如果在您的实现中存在类型 B 的陷阱表示，则仍然可能导致未定义的行为。但这是不可避免的:如果您开始使用的值不是您想要读取的类型的有效位模式，则您不能以任何方式进行类型双关。此外，如果类型 B 具有非平凡的构造函数和/或析构函数，那么您就是在自找麻烦，除了允许 B 的正确生命周期发生之外，可能没有其他解决方法。