reinterpret_cast unsigned char * as uint64_t * - 这是UB吗？

Question

假设我们采用了unsigned char 。

std::array<uint8_t, 100500> blob;
// ... fill array ...

（注意：它已经对齐，问题不是关于对齐。）然后我们把它作为uint64_t[]并尝试访问它：

const auto ptr = reinterpret_cast<const uint64_t*>(blob.data());
std::cout << ptr[7] << std::endl;

转向uint64_t然后从中读取对我来说看起来很可疑。

但UBsan， -Wstrict-aliasing并没有触发它。 Google在FlatBuffers中使用此技术。 此外，Cap'n'Proto使用这个太 。

是不确定的行为？

Answer 1

您无法通过其他类型的glvalue访问unsigned char对象值。 但相反的是授权，您可以通过unsigned char glvalue [basic.lval]访问任何对象的值：

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：[...]

• char ， unsigned char或std​::​byte类型。

因此，要符合100％标准，我们的想法是颠倒reinterpret_cast ：

uint64_t i;
std::memcpy(&i, blob.data() + 7*sizeof(uint64_t), sizeof(uint64_t));
std::cout << i << std::endl;

它将产生完全相同的组件 。

Answer 2

转换本身定义良好（ reinterpret_cast永远不会有UB），但如果在该地址中没有构造uint64_t对象，则表达式“ ptr[7] ”中的左值转换的左值将是UB。

由于未显示“ // ... fill array ... ”，因此可能在该地址中构造了一个uint64_t对象（假设您所说的地址具有足够的对齐）：

const uint64_t* p = new (blob.data() + 7 * sizeof(uint64_t)) uint64_t();

如果在该地址中构造了uint64_t对象，则所讨论的代码具有明确定义的行为。