非数组类型的指针算法

Question

让我们考虑以下代码：

struct Blob {
    double x, y, z;
} blob;

char* s = reinterpret_cast<char*>(&blob);
s[2] = 'A';

假设 sizeof(double) 为 8，这段代码会触发未定义的行为吗？

Answer 1

引自 N4140（大致 C++14）：

3.9 类型 [basic.types]

2 对于普通可复制类型T 的任何对象（基类子对象除外），无论该对象是否拥有T 类型的有效值，构成该对象的底层字节（1.7）都可以被复制到char 或unsigned char 的数组中。⁴² 如果char 或unsigned char 数组的内容被复制回对象，则该对象随后应保留其原始价值。

42) 例如，通过使用库函数 (17.6.1.2) std::memcpy 或 std::memmove。

3 对于任何可简单复制的类型T，如果指向T 的两个指针指向不同的T 对象obj1 和obj2，其中obj1 和obj2 都不是基类子对象, 如果复制了构成 obj1 的底层字节 (1.7) 进入obj2,⁴³obj2 应随后保持与obj1 相同的值。 [ 例子： ... ]

43) 例如，通过使用库函数 (17.6.1.2) std::memcpy 或 std::memmove。

原则上，这确实允许直接分配给s[2]，如果您认为间接要求分配给s[2] 相当于将所有其他Blob 复制到恰好是的数组中除了第三个字节之外，字节顺序相同，并将其复制到您的Blob：您没有分配给s[0]、s[1] 等。对于包括char 在内的简单可复制类型，这相当于将它们设置为它们已经拥有的确切值，这也没有可观察到的效果。

但是，如果获取s[2] == 'A' 的唯一方法是通过内存操作，那么也可以提出一个有效的论点，即您复制回Blob 的内容不是构成任何先前Blob 的底层字节。在这种情况下，从技术上讲，行为将因遗漏而未定义。

我强烈怀疑，尤其是考虑到“对象是否包含T 类型的有效值”评论，它是被允许的。

Answer 2

标准的第 3.10 章似乎允许这种特定情况，假设“访问存储的值”意味着“读取或写入”，但不清楚。

3.10-10

如果程序试图通过以下方式访问对象的存储值 行为是以下类型之一以外的泛左值 未定义：

——（10.1）对象的动态类型，

——(10.2) 对象动态类型的 cv 限定版本，

——(10.3) 与动态类型相似（如 4.4 中定义）的类型 对象，

——(10.4) 有符号或无符号类型对应于 对象的动态类型，

——(10.5) 一种类型，它是有符号或无符号类型，对应于 对象的动态类型的 cv 限定版本，

- (10.6) 聚合或联合类型，包括以下之一 其元素或非静态数据成员中的上述类型 （包括，递归地，一个元素或非静态数据成员 子聚合或包含联合），

——(10.7) 一种类型，它是（可能是 cv 限定的）基类类型 对象的动态类型，

—(10.8) char 或 unsigned char 类型。