使用 std::copy 来解决严格的别名安全吗？答案

【问题标题】：Is using std::copy to work around strict aliasing safe?使用 std::copy 来解决严格的别名安全吗？
【发布时间】：2014-02-27 03:45:22
【问题描述】：

我有一个看起来像这样的函数：

template<typename T>
void some_function(T* buffer) {
    BOOST_STATIC_ASSERT(sizeof(T) <= sizeof(unsigned int));

    unsigned int temporary_buffer;
    int result = some_c_api(&temporary_buffer);
    if(result == error)
        throw some_exception();

    // originally *buffer = reinterpret_cast<T&>(temporary_buffer), but this breaks 
    // strict aliasing
    std::copy( reinterpret_cast<char*>(&temporary_buffer), 
               reinterpret_cast<char*>(&temporary_buffer) + sizeof(T),
               reinterpret_cast<char*>(buffer));
}

在这里将两个不相关的缓冲区都转换为char* 并复制目标缓冲区可以容纳的字节数是否安全？我正在使用非 C++11 编译器 (gcc 4.1.2)。

我在重构一些代码时遇到了这个问题。原始代码没有此警告，因为它以void* 传递缓冲区。我认为这是非法的是否正确？

【问题讨论】：

temporary_buffer 真的是unsigned int 吗？你真的从unsigned ints 地址复制sizeof(T) 字节吗？ sizeof(T) <= sizeof(unsigned int)有什么保证吗？
是的，确实是这样。函数开头有静态断言，确保sizeof(T) <= sizeof(unsigned int)。
哎呀，完全错过了断言。

标签： c++ reinterpret-cast strict-aliasing type-punning

【解决方案1】：

这段代码看起来就像灾难等待发生。如果它因某种原因必须存在，则应填充静态断言和 cmets 以明确意图。

基本上，它只有在满足这些条件时才会起作用：

sizeof(T) <= sizeof(unsigned int)（因为您正在从 unsigned int 复制到 T）。我看到这已经被断言了，很好。
T 是可简单复制的（根据 C++11 std::is_trivially_copyable 特征）。如果您的编译器不支持此特性的 Boost 等效项，只需记录要求即可。

只要满足这些就好了。这就是可复制的实际含义——它可以逐字节复制。我只是使用unsigned char 而不是char 来强调它是字节而不是字符的事实。

【讨论】：

所有这些条件都成立（并在实际代码中强制执行）。这就是为丑陋的 C api 编写包装器时的样子。