聯合類型的數組可以強制轉換為活動類型的指針嗎？

Question

給定某種union類型的數組，如果滿足以下條件：

• 數組中每個union的活動成員是相同的，
• union每個成員的sizeof相同，並且
• alignof所述內的每個成員union是相同的
• （可能）聯合滿足StandardLayoutType的要求

那么以下操作是安全的：

1. 將此數組轉換為活動類型的指針（目的是將其作為活動類型的數組尋址）
2. 除了上述數​​組的第一個元素外，還處理其他任何內容？
3. 假設1和2是可能的； 這對非標准布局類型有效嗎？

例如，考慮以下代碼段：

template<typename T, typename U>
union storage_type
{
    T value0;
    U value1;
};

static_assert( sizeof(int) == sizeof(float), "" );
static_assert( alignof(int) == alignof(float), "" );

storage_type<int,float> storage[] = { {1}, {2}, {3} };

// the active type of all storage_type is 'int', so cast to int*
// to be treated as an array of ints

auto* array = reinterpret_cast<int*>(&storage[0]);

assert( array[0] == 1 );
assert( array[1] == 2 );
assert( array[2] == 3 );

我對C ++標准必須明確說明的這種情況感興趣。 我知道StandardLayoutType可以安全地強制轉換到結構的第一個成員或聯合的活動元素，因此我懷疑我的第一個強制轉換是安全的。 但是我不確定這是否適用於數組，並將其視為活動類型的數組。

我嘗試在SO和C ++標准（N4660 C ++ 17草案）中進行一些搜索-但我沒有運氣

注意 ：此問題不是關於由於具有C兼容性的編譯器而在實踐中是否可行； 這是一個嚴格的問題，它是否在C ++中調用UB，以及它是否違反嚴格混疊規則。

Answer 1

從理論上講，這可能會失敗。 按照標准：

聯合的大小足以容納其最大的數據成員。

因此，理論上，sizeof（my_union）和sizeof（largest_member）可能有所不同。

如果您static_assert（）相同，則：

int* array = &storage[0].value0;

...做到了，而且由於數組索引的工作原理，您沒有UB的麻煩。