從裸數據到C ++包裝器的類型轉換

Question

假設我在程序中的某處分配了一些數據，例如：

some_type a;

我想將這些數據包裝在一個類中以便訪問。 是否有效說，

class Foo {
private:
    some_type _val;
public:
    inline void doSomething() { c_doSomething(&_val); }
}

Foo *x = reinterpret_cast<Foo *>(&a);
x->double();

該類沒有虛函數，只包含我想要包裝的單個數據項。 C ++標准是否指定此reinterpret_cast是安全有效的？ sizeof(Foo) == sizeof(some_type) ，沒有地址對齊問題，還是其他什么？ （在我的例子中，我將確保some_type是一個原始類型，如int或POD結構，但我很好奇如果我們不強制執行該限制會發生什么 - 例如，派生類像UIWidget一樣的UIMenuItem ，或者其他東西。）

謝謝！

Answer 1

說...有效嗎

不，這是無效的。 有僅是類型少數a可以被視為; 完整列表可以在我給另一個問題的答案中找到。

C ++標准是否指定此reinterpret_cast是安全有效的？

C ++標准對reinterpret_cast很少。 它的行為幾乎完全是實現定義的，因此使用它通常是不可移植的。

這樣做的正確方法是

• 有一個Foo構造函數，它接受一個some_type參數並復制它或存儲一個引用或指針，或者

• 將“包裝器”接口實現為一組非成員函數， some_type函數通過引用將some_type對象作為參數。

Answer 2

1998分之14882/ 9.2.17：

“指向PODstruct對象的指針，使用reinterpret_cast進行適當轉換，指向其初始成員（或者如果該成員是位域，則指向它所在的單位），反之亦然。[注意：因此可能存在未命名的填充在PODstruct對象中，但不是在它的開頭，以實現適當的對齊。]“

因此，如果你的包裝器本身就是一個嚴格的POD就行了。 但是，訪問說明符意味着它不是嚴格意義上的POD。 也就是說，我很想知道當前實現是否因訪問說明符而改變了對象布局。 我認為，出於所有實際目的，你很高興。

對於元素不是POD的情況，接着是容器不是POD，因此所有的賭注都是關閉的。

Answer 3

因為只要現有的a有效，你的Foo對象才有效：

struct Foo {
  some_type &base;

  Foo(some_type &base) : base (base) {}

  void doSomething() { c_doSomething(&base); }
}

//...
Foo x = a;
x.doSomething();

Answer 4

您想查找管理POD（普通舊數據）類型的規則。 如果C ++類是POD類型，那么是的，您可以投射它。

實際發生的事情和如何處理別名的細節是實現定義的，但通常是合理的，應該與類似的C類型或結構相匹配。

我碰巧在我的一個項目中使用了很多東西，它在共享內存映射中實現了B +樹。 它已經在GCC中跨多種類型的Linux和BSD（包括Mac OS X）工作。它在帶有MSVC的Windows中也可以正常工作。

Answer 5

是的，只要您創建的包裝類型（在您的示例中為Foo ）是POD類型，這是有效的。