在 Type 和 Wrapper<Type> 之间重新解释转换是否安全？

Question

假设我们有这样的类模板Wrapper：

template <class T>
struct Wrapper { T wrapped; };

对于reinterpret_cast 在Type 和Wrapper<Type> 之间的哪些类型是安全的？没有？标准布局？全部？

假设我们创建了其中一个对象（Type 和Wrapper<Type>），并通过另一个对象来读写这个对象。示例（live on godbolt.org）：

void F1() {
    std::stringstream ss;
    ss << "Hello";
    reinterpret_cast<Wrapper<std::stringstream>&>(ss).wrapped << " world";
}

void F2() {
    Wrapper<std::stringstream> ss;
    ss.wrapped << "Hello";
    reinterpret_cast<std::stringstream&>(ss) << " world";
}

阅读this answer这个领域的cmets在标准上似乎不是很明确。我认为所有编译器都会生成按预期工作的代码（即一种类型的值可以转换为另一种类型），但标准目前可能无法保证这一点。如果没有，问题就出现了：标准能否保证这些强制转换的明确行为，或者在这种情况下保证任何东西是不可能/不切实际的？

因为我很确定，这些演员阵容确实有效。

Answer 1

绝不允许将T（不是Wrapper<T> 的成员）重新解释为Wrapper<T>（F1 示例）。

另一方面，我相信标准布局类允许将Wrapper<T> 重新解释为T：（F2 示例）

[basic.compound]/4.3

两个对象 a 和 b 是 pointer-interconvertible 如果：

——一个是标准布局类对象，另一个是该对象的第一个非静态数据成员，或者...

在它的正下方：

如果两个对象是指针可互转换的，那么它们具有相同的地址，并且可以通过reinterpret_­cast 从指向另一个对象的指针中获得指向其中一个对象的指针。 ...

请注意，虽然此规则是对称的，但它要求两个对象都实际存在。如果您对 T 的引用指向 Wrapper<T> 的成员，那么您可以将其重新解释为 Wrapper<T>（反之亦然）。但如果它指向一个不是Wrapper<T> 成员的T 对象，那么它将是UB。

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免责声明：“不允许这样那样的重新解释”我的意思是访问 reinterpret_cast 的结果会导致 UB。演员表本身不应导致 UB。