C++17 标准是否保证联合的地址与其成员的地址相同？答案

【问题标题】：Does the C++17 standard guarantee that the address of a union is the same as the address of its members?C++17 标准是否保证联合的地址与其成员的地址相同？
【发布时间】：2017-05-02 21:24:19
【问题描述】：

我目前正在编写一个池分配器。我的问题归结为以下代码：

template <typename T>
union myUnion {
    T data;
    myUnion<T>* nextUnion;
};

void someFunction(){
    myUnion<T> mu;
    T* t = new (std::addressof(mu.data)) T();
    //some code
    myUnion<T>* mu2 = reinterpret_cast<myUnion<T>*>(t);
}

mu的地址总是和mu2一样吗？

【问题讨论】：

哪个标准？
否则联合的意义何在？
@MadPhysicist：几乎所有其他内容。
@MadPhysicist 该标准规定“联合......是能够在不同时间包含不同类型对象的类”。这就是他们的观点。
无论标准怎么说，T* t = new (std::addressof(mu.data)) T(); 如果涉及任何重要的构造函数或析构函数，可能不是一个好主意。

标签： c++ c++17 language-lawyer union allocator

【解决方案1】：

是的。

9.2/19（N4659 中为 12.2/24）：

如果标准布局类对象有任何非静态数据成员，其地址与其第一个非静态数据成员的地址相同。

如果联合本身是标准布局，则联合的地址与其成员的地址相同。

成员的地址都是一样的，感谢9.5/1（N4659中的12.3/2）：

分配每个非静态数据成员，就好像它是结构。联合对象的所有非静态数据成员都具有相同的地址。

【讨论】：

这不是 C++11/C++14 中的 §9.2/20 吗？
@Cameron：C++14 中没有 9.2/20。
我的草稿是 9.2/19。没有实际标准，太贵了。
@BoundaryImposition：如果你给我 200 瑞士法郎，我会的。话虽如此，那也没用：N4140的内容与实际标准相同。
可能更相关的是“9.5/1 Unions ...每个非静态数据成员都被分配，就好像它是结构的唯一成员一样。联合对象的所有非静态数据成员都有同一个地址。”看到这个答案：stackoverflow.com/a/33056605/4756299 只需找到说明struct 的第一个元素的地址是什么的参考。

【解决方案2】：

仅仅询问两个对象是否具有相同的地址是不够的。例如，保证数组和它的第一个元素具有相同的地址，but you cannot cast one to the other。

幸运的是，union 及其成员都保证为pointer-interconvertible，无论它们中的任何一个是否是标准布局。

【讨论】：