c++ - 在没有 union 的情况下对来自不同第三方库的两种类型进行双关

Question

我读到使用 union 进行类型双关实际上是 C++ 中的未定义行为，我想知道您将如何键入双关？

作为一个例子，我使用了一个 union 来从两个具有相同布局的第三方库中输入双关语类型，如下所示(libAQuaternion 和 libBQuaternion 是我无法更改的那些第三方库的类型):

struct libAQuaternion {
    double x, y, z, w;
};

void libAFunc(libAQuaternion &p) {
    p.x = p.y = p.z = p.w = 1.;
}

struct libBQuaternion {
    double x, y, z, w;
};

void libBFunc(libBQuaternion &p) {
    p.x = p.y = p.z = p.w = 2.;
}

union myQuat {
    libAQuaternion a;
    libBQuaternion b;
};

int main() {
    myQuat q;
    libAFunc(q.a);
    libBFunc(q.b);
}

符合标准的最佳解决方案是什么？

Answer 1

What be the standard conforming best solution to this?

编写一个函数将一个四元数转换为另一个。

libBQuaternion convert(const libAQuaternion &Quat) {
  return{Quat.x, Quat.y, Quat.z, Quat.w};
}

libAQuaternion convert(const libBQuaternion &Quat) {
  return{Quat.x, Quat.y, Quat.z, Quat.w};
}

// or template if you want to
template<typename T, typename U>
T convertTo(U &&Quat) {
  return{Quat.x, Quat.y, Quat.z, Quat.w};
}

任何优化器都应该能够完全优化这一点，因此不应该有性能损失。

但是如果有一个函数通过左值引用获取一个这样的类，这将是一个问题。您需要创建适当类的新对象，传递该对象，然后将正确的值重新分配给原始结构。我猜你可以为此创建一个函数，但 IMO 最简洁的方法是更改​​函数的签名以通过左值引用获取各个值，但这并不总是可行的。

如果不调用 UB，就无法在 C++ 中进行类型双关。