reinterpret_cast<bool*> 清零内存是否安全？答案

【问题标题】：Is it safe to reinterpret_cast<bool*> zeroed out memory?reinterpret_cast<bool*> 清零内存是否安全？
【发布时间】：2016-04-01 03:01:10
【问题描述】：

上下文：

我有一块内存通过shm_open 在两个进程之间共享。我保证在ftruncateing 和mmaping 之后，整个块都有00000... 的位模式。我需要在两个进程之间共享一个布尔值。

一个更具体的问题：

在合理的 POSIX 系统上是否保证以下内容正常（断言不会失败并且 UB 不会发生）？

void *my_shared_memory_region = calloc(1024, 1);
bool *my_bool = reinterpret_cast<bool*>(my_shared_memory_region);
assert(*my_bool == false);

我认为bool 中的实际值存在一些限制，所以我不确定。我认为这个问题与this one 不同，因为reinterpret_cast 不会进行与C 样式转换相同的转换。

【问题讨论】：

从技术上讲，除了使用placement-new 创建新对象之外，在malloc 空间中执行任何操作都是C++ 中未定义的行为。我个人认为这更像是标准中的一个缺陷，并且希望您的代码能够正常工作。顺便说一句，你可以在这里使用static_cast。
@M.M：哎呀，谢谢！
@M.M.：实际上，只要获得足够大小和正确对齐的存储空间，就存在一个简单初始化的对象（包括bool）。也就是说，您必须考虑它包含一个不确定的值，直到您使用相同类型的左值写入它（严格的别名规则）。
@PatrickCollins：请注意，您在指针上使用reinterpret_cast，而不是指向的数据。所以转换和演员风格不是问题。
为什么不使用unsigned char？它似乎只是为了这样的事情而存在。

【解决方案1】：

核心问题 - 即使内存全为零，是否像从正确初始化的 bool 中读取一样有效 - 与 this question 相同。

长话短说：未定义的行为适用于通用系统，但不能保证可移植。允许特定实现记录标准未定义的情况下的行为，因此值得对您关心的特定平台/编译器进行一些研究。

【讨论】：

真的是 undefined 行为，还是只是 unspecified 的值？
值本身最好被称为 uninitialised，因为它没有经过适当的 C++ 初始化，从而导致读取 - bool *my_bool = reinterpret_cast<bool*>(my_shared_memory_region); - 未定义的行为。有趣的是，C++11 标准中的脚注 48) 费力描述了一种可能表现出未定义行为的方式：“以本国际标准描述为“未定义”的方式使用 bool 值，例如检查未初始化的自动对象的值，可能会导致其表现得好像既不是true 也不是false。"
链接的问题使用术语“未指定”（“此操作不会使原本正确的程序不正确，但不能保证在所有系统上返回相同的值”）而不是“ undefined'（“鼻恶魔，符合标准的实现可能会选择让你的 CPU 着火，等等”）。你的例子很有说服力，但那里描述的语言强烈表明这不是鼻恶魔领域。
@PatrickCollins：我认为链接答案中的“未指定”是常见的英语用法，而不是标准语。如果您考虑答案的逻辑，它基于 boost 文档声称 C11 有一些保证，但发现的唯一证据是 C99 缺陷报告。 [这个答案]stackoverflow.com/a/11139915/410767) 直接解决了这个问题，我的解读是 bool 可能有填充位，并且它们的合法内容/导入不受标准规定。这留下了陷阱表示的可能性。