将std :: vector <char>的一部分转换为std :: array <char，n>，c ++ 11

Question

根据C ++ 11标准，以下代码是否违反严格别名或导致未定义的行为？ 有没有更好的方法来实现相同的功能？

void do_things(const std::array<char, 64> &block) {
   // ...
}

int main() {
    std::vector<char> buffer(64);
    do_things(reinterpret_cast<const std::array<char, 64> &>(buffer[0]));
}

tldr：使用const char *不那么痛苦

编辑：因为sizeof(std::array<char, n>)不能保证等于n ，所以我建议如下：

void do_things(const char (&block)[64]) {
   // ...
}

int main() {
    std::vector<char> buffer(64);
    do_things(reinterpret_cast<char (&)[64]>(buffer[0]));
}

根据我对别名的理解，这不应该导致未定义的行为并捕获传递固定大小的数组的语义。 我的理解是否正确？

Answer 1

严格别名规则是指§3.10[basic.lval] / p10，它提供了这一点

如果程序试图通过以下类型之一以外的glvalue访问对象的存储值，则行为未定义：

• 对象的动态类型，
• 一个cv限定版本的动态类型的对象，
• 与对象的动态类型类似的类型（如4.4中所定义），
• 与对象的动态类型对应的有符号或无符号类型的类型，
• 一种类型，是有符号或无符号类型，对应于对象动态类型的cv限定版本，
• 聚合或联合类型，包括其元素或非静态数据成员中的上述类型之一（包括递归地，子聚合或包含联合的元素或非静态数据成员）
• [...]

因此，通过类型为std::array<char, N>的glvalue访问char类型的对象不会破坏此规则，因为std::array<char, N>是包含char作为元素的聚合类型非静态子聚合数据成员。

但是，由于不同的规则，您仍然无法对结果引用执行任何有用的操作而不调用未定义的行为 - §9.3.1[class.mfct.non-static] / p2：

如果一个类的非静态成员函数X被调用的对象的类型是不是X ，或衍生自所述类型的X ，该行为是未定义的。

值得注意的是，标准中没有规则保证sizeof(std::array<T, N>) == sizeof(T) * N 标准保证的唯一内容是std::array<T, N>是一种聚合类型，它可以使用包含最多N T s的braced-init-list进行初始化。 实现可以免费添加额外的东西。

根据do_things需要，您可能希望使函数采用随机访问迭代器或简单的指针。 或者，如果你想限制你的函数只采用std::vector和std::array s，你可以编写带有const引用的重载，并调用一个辅助函数，使用const char *来完成实际的工作。

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新版本没有破坏我能想到的任何规则，但是每次调用函数时都要求reinterpret_cast几乎被使用，这是相当糟糕的设计。 如果您不小心将buffer声明为std::vector<std::string> ，或者写入buffer而不是buffer[0] ，编译器将很乐意编译您的代码而不会发出警告，结果可能会带来灾难性后果。