В C++ существует оператор reinterpret_cast, смысл которого заключается в приведении между типами, несовместимыми друг с другом.
Однако подобные преобразования нарушают strict aliasing rule, что провоцирует неопределённое поведение. Те же преобразования, которые этого правила не нарушают, укладываются в const_cast, static_cast и dynamic_cast.
В чём же тогда заключается смысл существования данного оператора, если его использование нарушает стандарт?
reinterpret_cast используется не только для преобразования указателей одного типа в другой. Существует несколько разных преобразований. cppreference.com выделяет 11 вариантов преобразований:
std::nullptr_t в интегральный типvoid*Type aliasing-правила затрагивают только пункты 5 и 6 и результат может быть безопасно использован (т.е. без нарушения strict-aliasing) в следующих случаях:
Tunion, в котором содержится элемент или нестатический член данных, используемый в качестве исходного объекта. Т.е. можно получить указатель на структуру по указателю на её член.char, unsigned char или std::byte.Некоторые реализации ослабляют эти правила в качестве нестандартных расширений языка.
Существует ровно один вид преобразования между несовместимыми типами, не нарушающий strict aliasing rule — из произвольного указателя на указатель типа char*. То есть reinterpret_cast позволяет представить произвольный объект в виде последовательности байт (так как стандартом гарантируется однобайтовая длина char-а).
Вот пример грамотного использования этого вида преобразования:
template<class T>
void putIntoStream(const T* object, std::ostream& out)
{
out.write(reinterpret_cast<const char*>(object), sizeof(T));
}
Для всего остального есть memcpy().
reinterpret_cast используется не только для преобразования указателей, но и для конвертирования целочисленных адресов в указатели и обратно.
– ixSci
Sep 09 '17 at 10:55
Стандарт явно запрещает преобразование, после которого в указателе оказывается адрес, который нарушает требования выравнивания или псевдонимов. Разыменовывать его вовсе не обязательно.
– MGNeo
Jul 14 '20 at 13:54
Несмотря на то, что использование reinterpret_cast в большинстве случаев приводит к неопределенному поведению, библиотеки могут использовать его в своих реализациях, тестируя их для конкретных компиляторов. Для пользователя библиотек поведение уже не будет неопределённым, т.к. оно проверено и документировано, но ему придётся учитывать список поддерживаемых компиляторов. Иногда это единственный способ разработки кросплатформенной библиотеки.
Кроме того, всё еще есть случаи, когда приходится жертвовать переносимостью для достижения других целей (в частности, это актуально для микроконтроллеров).
(TYPE)(expession)(конечно, помнить (и проверять на всех платформах) о strict-alasing (или отключать его при компиляции файла) все рауно придется) – avp Sep 09 '17 at 09:20используйте старый сишный cast— зачем использовать инструмент, у которого нет никаких гарантий, если есть железобетонно работающее решение (тот жеmemcpy, к которому, кстати, так и хочется приписатьstatic_assertс проверкой на равенство размеров типов).помнить ... все равно придется— невозможно предсказать, как поведёт себя оптимизатор при смене версии компилятора на более новую. Есть стандарт, и есть даваемые им гарантии, делающие язык платформонезависимым. – Arhadthedev Sep 09 '17 at 09:37const_castто, именно его и нужно использовать. – yrHeTateJlb Sep 09 '17 at 19:34