派生类和基类对象的指针互转换性和标准的措辞

Question

我试图了解何时可以通过指向 void 的指针安全地将派生对象转换为基本子对象（我认为它应该与 reinterpret_cast 相同）。但是我能找到的标准对此的措辞让我感到困惑。首先，

如果满足以下条件，两个对象 a 和 b 是指针可互转换的：

——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，如果该对象没有非静态数据成员，则该对象的第一个基类子对象

由此无法得出可靠的结论，“or”是适用于“or”之前的整个子句还是仅适用于它的第二部分。这很重要，因为我无法确定在没有非静态数据成员的情况下，“标准布局类对象”是否对于与基本子对象的指针互转换是必要的。

但在进一步挖掘标准时，我发现：

如果标准布局类对象有任何非静态数据成员，则其地址与其第一个非静态数据成员的地址相同。否则，它的地址与其第一个基类子对象的地址相同（如果有的话）。

这似乎更清楚地表明需要“标准布局”。但仍然令人困惑。考虑以下代码：

class B { public: int b; };
class C : public B { public: int c; };

int main ()
{ 
    C c;
    B* b = &c;
    std::cout << &c << " address of standard-layout class object\n";
    std::cout << &c.c << " address of its first non-static data member\n";
    std::cout << b << " address of first base class subobject\n";
    return 0;
}

在 VS2019 上，结果是：

009BFBF8 address of standard-layout class object
009BFBFC address of its first non-static data member
009BFBF8 address of first base class subobject

这不是标准所说的。你能解释一下吗？

Answer 1

重点在于标准布局类的定义。 来自http://www.cplusplus.com/reference/type_traits/is_standard_layout/：

标准布局类是一个类（用类、结构或联合定义）：

• 没有虚函数，也没有虚基类。

• 对所有其拥有相同的访问控制（私有、受保护、公共） 非静态数据成员。

• 在最派生类中没有非静态数据成员，并且 最多一个具有非静态数据成员的基类，或者没有基类 具有非静态数据成员的类。

• 它的基类（如果有的话）本身也是一个标准布局类。

• 并且，没有与其第一个非静态类型相同的基类 数据成员。

在您的示例中，类 C 与第三条规则不匹配，因此 它不是标准布局类。

此外，关于您关于“或”的问题，它仅适用于第二部分，即在“或”之后，该语句仍然是关于标准布局类对象的，但没有非静态成员。