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c++ - 未指定的指针转换在 C++14 中的行为如何？

coder 2024-02-05 原文

某些指针转换的结果被描述为未指定。例如，[expr.static.cast]/13:

A prvalue of type “pointer to cv1 void” can be converted to a prvalue of type “pointer to cv2 T,” [...] If the original pointer value represents the address A of a byte in memory and A satisfies the alignment requirement of T, then the resulting pointer value represents the same address as the original pointer value, that is, A. The result of any other such pointer conversion is unspecified.

我的问题是:在不满足对齐的情况下，可能的结果是什么？

例如，是否允许以下​​结果？

  • 一个空指针
  • 一个无效的指针值(即不指向分配的大小为 T 的存储的指针)
  • 指向内存中完全独立部分的 T 的有效指针

引用代码示例:

#include <iostream>

int main(int argc, char **argv)
{
    int *b = (int *)"Hello, world";   // (1)

    *b = -1;                           // (2)
    std::cout << argc << '\n';
}

(1) 行触发了我上面引用自 [expr.static.cast]/13 的内容，因为它是一个被 [expr.reinterpret.cast 覆盖的 reinterpret_cast ]/7 定义了通过 void * 进行的 static_cast 转换。

如果未指定的结果可能是无效的指针值，则 (1) 行可能会导致硬件陷阱。 (引用:N4430 澄清了 C++14 和 C++11 中的类似措辞)。

推论问题: 1 行是否会导致未定义的行为？ (现阶段我不这么认为；因为 C++14 无效指针值读取是实现定义的或导致硬件陷阱)。

同样有趣的是 (2) 行在大多数情况下会由于严格的别名违规(可能还有其他原因)而成为未定义的行为，但是如果未指定的结果可能是 &argc 然后这个程序可以输出 -1 而不会触发未定义的行为!

最佳答案

My question is: in the case where alignment is not satisfied, what are the possible results?

据我所知N4303: Pointer safety and placement new部分回答了这个问题，尽管有些间接。本文引用CWG issue 1412: Problems in specifying pointer conversions 这导致了您引用的 [expr.static.cast]/13 的变化，特别是添加:

[...]If the original pointer value represents the address A of a byte in memory and A satisfies the alignment requirement of T, then the resulting pointer value represents the same address as the original pointer value, that is, A. The result of any other such pointer conversion is unspecified.[...]

关于此更改 N4303 说(强调我的):

Prior to the adoption of the resolution for DR 1412 [CWG1412], the value of bp is unspecified at the point of its initialization and its subsequent passing to operator new via the new-expression. Said pointer may be null, insufficiently aligned or otherwise dangerous to use.

因此，未指定的转换会导致:

  • 空指针
  • 未充分对齐的指针
  • 使用危险的指针

关于c++ - 未指定的指针转换在 C++14 中的行为如何？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/30745684/

amp43codepointerthec++pointerslanguage-lawyerc++14reinterpret-cast

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