c++ - C++::安全地使用reinterpret_cast生成 “wrapper”迭代器

Question

我有一个包含给定原始类型值的 vector ，但是我想对该 vector 进行迭代，以便可以“好像”使用某些包装值类型的类来执行某些操作。

下面的代码示例编译并产生预期的结果:

#include <iostream>
#include <vector>

template<class T>
struct wrap 
{
    T x;

    void print() const
    { 
        if (x < 0)
            std::cout << " negative ";
        else if (x > 0)
            std::cout << " positive ";
        else 
            std::cout << " --null-- ";
    }

    void operator ++ ()
    {
        if (this->x <  static_cast<T>(0))
            this->x += static_cast<T>(1000);
    }
};


int main() 
{
    using vec_t = std::vector<int>;
    vec_t v;
    v.push_back(-1234);
    v.push_back( 5678);
    v.push_back(-4);
    v.push_back(0);

    // essential piece of code
    using vec_w = std::vector< wrap<int> >;
    vec_w::iterator it = reinterpret_cast<vec_w*>(&v)->begin();
    vec_w::iterator ti = reinterpret_cast<vec_w*>(&v)->end();

    while (it != ti)
    {
        it->print();
        ++(*it);
        it->print();
        std::cout << std::endl;
        ++it;
    }

    return 0;
}

输出:

 negative  negative 
 positive  positive 
 negative  positive 
 --null--  --null-- 

但是，只要包装程序定义了完全相同的值类型(就别无其他)，这样使用就安全吗？

Answer 1

But is this safe to use, as long as the wrapper defines the exact same value type (and nothing else)?

不。您违反了严格的别名规则。

为什么不包装 T&？

template<class T>
struct wrap 
{
    T& x;

    void print() const
    { 
        if (x < 0)
            std::cout << " negative ";
        else if (x > 0)
            std::cout << " positive ";
        else 
            std::cout << " --null-- ";
    }

    void operator ++ ()
    {
        if (this->x <  static_cast<T>(0))
            this->x += static_cast<T>(1000);
    }
};

您可以包裹一个循环

int main() 
{
    std::vector<int> v;
    v.push_back(-1234);
    v.push_back( 5678);
    v.push_back(-4);
    v.push_back(0);

    for (auto & i : v)
    {
        wrap<int> w { i };
        w.print();
        ++w;
        w.print();
        std::cout << std::endl;
    }

    return 0;
}

或有包裹的 vector

int main() 
{
    std::vector<int> v;
    v.push_back(-1234);
    v.push_back( 5678);
    v.push_back(-4);
    v.push_back(0);

    std::vector<wrap<int>> w { v.begin(), v.end() };

    for (auto & i : w)
    {
        i.print();
        ++i;
        i.print();
        std::cout << std::endl;
    }

    return 0;
}