reinterpret_cast unsigned char * as uint64_t * - 這是UB嗎？

Question

假設我們采用了unsigned char 。

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

（注意：它已經對齊，問題不是關於對齊。）然后我們把它作為uint64_t[]並嘗試訪問它：

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

轉向uint64_t然后從中讀取對我來說看起來很可疑。

但UBsan， -Wstrict-aliasing並沒有觸發它。 Google在FlatBuffers中使用此技術。 此外，Cap'n'Proto使用這個太 。

是不確定的行為？

Answer 1

您無法通過其他類型的glvalue訪問unsigned char對象值。 但相反的是授權，您可以通過unsigned char glvalue [basic.lval]訪問任何對象的值：

如果程序試圖通過以下類型之一以外的glvalue訪問對象的存儲值，則行為未定義：[...]

• char ， unsigned char或std​::​byte類型。

因此，要符合100％標准，我們的想法是顛倒reinterpret_cast ：

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

它將產生完全相同的組件 。

Answer 2

轉換本身定義良好（ reinterpret_cast永遠不會有UB），但如果在該地址中沒有構造uint64_t對象，則表達式“ ptr[7] ”中的左值轉換的左值將是UB。

由於未顯示“ // ... fill array ... ”，因此可能在該地址中構造了一個uint64_t對象（假設您所說的地址具有足夠的對齊）：

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

如果在該地址中構造了uint64_t對象，則所討論的代碼具有明確定義的行為。