我正在构建一个动态动画和渲染系统,我想使用 Boost.Units用于表示物理量以获得良好的尺寸安全性。但是,我将不得不将数量数组传递给对 Boost 一无所知的函数,例如:
OpenGL 缓冲区填充命令。这些只需要一个
const void *
并期望找到一个数组float
或double
取消引用时的值。他们读取数据。来自 BLAS 和 LAPACK 不同实现的线性代数函数(例如
gemm
或gesv
)。这些通常采用float *
或double *
到给定的数组。他们都读取和写入数据。
我知道boost::units::quantity<U, T>
有一个 const T& value()
提供对包含的 T
的直接引用访问的成员值(value)。我还验证了 boost::units::quantity<U, T>
是一个标准布局结构,只有一个非静态数据成员,类型为 T
.
那么,让我们假设对于 boost::units::quantity<U, T> q
, 以下成立:
-
static_cast<const void*>(&q) == static_cast<const void*>(&q.value())
-
sizeof(q) == sizeof(T)
我的问题是:给定一个数组 boost::units::quantity<U, T> a[100];
, 是否安全:
通过
&a[0].value()
到一个函数,该函数期望读取 100 个类型为T
的对象的数组在地址?通过
reinterpret_cast<T*>(&a[0])
到一个函数,它将写入 100 个类型为T
的连续值在地址?
我很清楚这可能是未定义的行为,但现在我必须遵循“实用胜于纯粹”(1) 原则。即使这是 UB,它会做预期的事情,还是会以无法预料的方式咬人?因为这可能是特定于编译器的:我需要它用于现代 MSVC(来自 VS 2015)。
如果这不安全,有没有办法真正安全地做到这一点? “this”指的是“将 Boost.Units 与 OpenGL 和只有 C 接口(interface)的数字运算器一起使用”, 不会不必要地复制数据。
(1) 改编自Zen of Python .
最佳答案
是的,这看起来像你可以做的事情。
有一件事您没有提到,但是应该添加到要检查的条件列表中:包装金额类型的对齐方式应该与基础类型的对齐方式相匹配。 (参见 alignof
)。
因此,在实践中,我只会使用一些 static_asserts¹ 编写这样的代码,这些代码保护使重新解释有效的假设。
如果添加 T 与 remove_cv_t<decltype(q.value())>
相同的断言这个应该靠谱。
有了这些预防措施,由于您特定平台上的 reinterpret_cast 语义,不应该有 UB,只有 IB(实现定义的行为)。
¹,也许调试断言 &q.value() == &q
关于c++ - 如何将 Boost 数量数组类型化为基础类型?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/32782654/