为什么在 C++20 中允许这个值向下转换（static_cast 到对象类型）？答案

【问题标题】：Why is this value downcast (static_cast to object type) allowed in C++20?为什么在 C++20 中允许这个值向下转换（static_cast 到对象类型）？
【发布时间】：2021-10-13 18:35:32
【问题描述】：

令我惊讶的是，gcc 11.2 accepts this code，但仅限于 C++20 模式：

struct Base {};
struct Derived : Base { int i; };
int f(Base& b) { return static_cast<Derived>(b).i; }
//                                  ^~~~~~~ oops, forgot the `&`

同样，MSVC 19.29 在 C++20 模式下接受它，在 C++17 模式下拒绝它，但即使在 C++20 模式下，clang 也会拒绝它。

查看汇编器输出，f 总是返回0，因此它忽略了传递给f 的任何潜在Derived 的实际数据。

这是 UB，还是在 C++20 中合法，如果是，为什么？

【问题讨论】：

标签： c++ language-lawyer c++20 downcast static-cast

【解决方案1】：

在 C++20 中是合法的。

[expr.static.cast]/4:

如果T 是具有第一个元素x 的聚合类型（[dcl.init.aggr]）并且有从E 到x 类型的隐式转换序列。

[dcl.init.aggr]/2:

聚合的元素是：[...] 对于一个类，按声明顺序的直接基类，然后是直接非静态数据成员 ([class.mem])不是匿名工会的成员，按声明顺序。

所以Derived 是第一个元素为Base 的聚合，并且从C++20 开始，允许从其第一个元素创建聚合。

此功能在P1975R0“修正括号内聚合初始化的措辞”中引入。

【讨论】：

这是我在 C++20 中见过的最违反直觉的代码之一。聚合仍然是一个不可预测的混乱。
所以我可以写int arr[2] = {1,2} ; cout << (int)arr; 它会打印1？
@Peter-ReinstateMonica 这将打印一个指针。反过来，static_cast<int[2]>(42) 现在看来是合法的了。
@HolyBlackCat 哦。我明白了，是的。基本上，您可以将元素转换为元素的集合。在某种程度上，它们在概念上总是长度为 1 的数组。