在类联合类中的“this”上的“reinterpret_cast”是未定义的行为吗？答案

【问题标题】：Is `reinterpret_cast` on `this` inside union-like class an undefined behavior?在类联合类中的“this”上的“reinterpret_cast”是未定义的行为吗？
【发布时间】：2018-06-24 22:31:24
【问题描述】：

考虑以下代码：

#include <cstdint>

struct B {
    uint32_t c() {
        uint32_t * value = reinterpret_cast<uint32_t *>(this);
        return * value;
    }
};

struct A {
    union {
        B b1;
        B b2;

        uint32_t a { 10 };
    };
};

int test() {
    A a;
    return a.b1.c();
}

这里test() 返回 10，因为所有 A 都是类似联合的结构。我的问题是，假设 A 满足 StandardLayoutType 概念，是否在 B::c 内转换 this 以获取指向 A::a 未定义行为的指针？

【问题讨论】：

这个return * value; 是未定义的行为。
在 C++ 中访问联合的非活动成员始终是 UB
你为什么不用std::variant？
@Boiethios 我没有实现变体容器——我正在尝试定义明确的位域访问
@JohnDoe 我只是想说，当variant 存在时，没有理由在现代C++ 中使用union。

标签： c++ undefined-behavior unions

【解决方案1】：

这是未定义的行为。作为概述，联合包含uint32_t 或B。

如果它是B，那么这个转换是非法的（因为它不是uint32_t，所以你不能转换它）。
如果是uint32_t，那么调用.c() 成员是非法的，因为您无法访问b1 成员（不是活跃的工会成员）。

在这种情况下（感谢@StoryTeller's 注释）活动的联合成员是a（uint32_t），因为它是唯一具有默认初始化的成员，因此调用a.b1.c() 是UB。

【讨论】：

它是根据该默认成员初始化程序进行初始化的。并不是说它对所有其他 UB 有多大帮助。
@StoryTeller，我不是最新的关于带有构造函数的工会成员的规则，这是否意味着b1 和b2 的构造函数都在运行？在这种情况下，哪个是活跃成员？我知道联合的非 POD 成员已添加到 C++，但我不确定详细信息。
@StoryTeller，根据this answer 我不确定你是对的。
不，它们没有运行。 A a; 将尝试进行默认初始化。通俗地说，由于只有一个成员具有默认成员初始值设定项，这就是“默认活动成员”。如果删除了默认成员初始化程序，则 b1 将按照空括号 ({}) 的想法进行初始化，因为它属于普通类型。这个答案在这里无关紧要。工会的所有成员都是平凡的类型。默认构造函数未定义删除（如果是，OP中的程序甚至不会构建，更不用说有UB了）。
@JohnDoe 不，你不能，因为在表达式中(a.b).c() a.b 被评估，所以b 在其生命周期之外被访问（它的值被读取）（只要我们考虑评估意味着访问请参阅标准中的脚注）请参阅[expr.ref]