c++ - 结构对齐和类型重新解释

Question

假设我有两种类型 A 和 B。

然后我做这个类型

struct Pair{
    A a;
    B b;
};

现在我有这样的功能。

void function(Pair& pair);

并假设 function 只会使用该对的 a 部分。

那么这样使用调用函数是不是未定义行为？

A a;
function(reinterpret_cast<Pair&>(a));

我知道编译器可能会在成员之后插入填充字节，但它也可以在第一个成员之前插入吗？

Answer 1

我认为这是定义的行为，假设 Pair 是标准布局。否则，它是未定义的行为。

首先，一个标准的布局类和它的第一个成员共享一个地址。 [basic.compound] 中的新措辞(澄清了之前的规则)如下:

Two objects a and b are pointer-interconvertible if:
* [...]
* one is a standard-layout class object and the other is the first non-static data member of that object, or, [...]
* [...]
If two objects are pointer-interconvertible, then they have the same address, and it is possible to obtain a pointer to one from a pointer to the other via a reinterpret_cast (5.2.10).

同样来自[class.mem]:

If a standard-layout class object has any non-static data members, its address is the same as the address of its first non-static data member. Otherwise, its address is the same as the address of its first base class subobject (if any).

所以从 A 到 Pair 的 reinterpret_cast 没问题。如果 function 只访问 a 对象，那么该访问定义明确，因为 A 的偏移量为 0，所以行为是相当于让 function 直接接受 A&。显然，对 b 的任何访问都是未定义的。

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但是，虽然我相信代码是定义的行为，但这是个坏主意。它是 现在 定义的行为，但有一天可能有人会更改 function 以引用 pair.b，然后你就会陷入痛苦的世界。简单地写会容易得多:

void function(A& a) { ... }
void function(Pair& p) { function(p.a); }

然后直接用你的a调用函数。