为什么我可以将 static_cast void* 转换为 int* 而不能转换为 int*&？

Question

API 使用void* 来存储无类型指针偏移量。这有点hacky，但没关系。

为了表达我的偏移算法，我尝试做这样的事情

int main ()
{
    void * foo;

    foo = static_cast <int *> (nullptr) + 100;

    static_cast <int * &> (foo) += 100;
}

最后一行编译失败（gcc）

x.cpp:7:28: error: invalid static_cast from type ‘void*’ to type ‘int*&’

修复很简单：

foo = static_cast <int *> (foo) + 100;

但是为什么不允许第一个呢？

在你回答“因为标准这么说”之前，为什么标准这么说？第一种方法有什么危险吗？还是只是疏忽？

Answer 1

不允许使用与不允许使用 int i; static_cast<long &>(l) = 3L; 相同的原因。

当然，在很多实现中（int 和 long 具有相同的大小、表示和对齐方式），它可以工作。但是对于所有实现来说，强制转换的有效规则几乎都是相同的，显然这在int 和long 具有不同大小的平台上永远不会起作用，这意味着不可能允许访问一个作为另一个那些平台。

从历史上看，void * 和 int * 有不同的表示形式。

后来，在标准声明像访问void * 一样访问int * 是无效的之后，实现也开始在有效程序不这样做的假设下进行优化：

void *f (void **ppv, int **ppi) {
  void *result = *ppv;
  *ppi = nullptr;
  return result;
}

允许实现将其优化为

void *f (void **ppv, int **ppi) {
  *ppi = nullptr;
  return *ppv;
}

当它们减少代码大小或提高效率时，这些优化现在很常见。如果允许f 被称为void *pv = &pv; f (pv, &static_cast<int*&>(pv));，则此优化将无效。由于此类优化已被证明是有用的，因此规则不太可能改变。