将double数组转换为double的结构

Question

将双数组转换为由双精度构成的结构是否可以？

struct A
{
   double x;
   double y;
   double z;
};

int main (int argc , char ** argv)
{
   double arr[3] = {1.0,2.0,3.0};
   A* a = static_cast<A*>(static_cast<void*>(arr));
   std::cout << a->x << " " << a->y << " " << a->z << "\n";
}

这打印1 2 3.但它是否保证每次都可以与任何编译器一起工作？

编辑:根据

9.2.21:指向标准布局结构对象的指针,适当转换？使用reinterpret_cast,指向其初始成员(...),反之亦然.

如果我用我的代码替换

struct A
{
  double & x() { return data[0]; }
  double & y() { return data[1]; }
  double & z() { return data[2]; }
private:
   double data[3];
};

int main (int, char **)
{
   double arr[3] = {1.0,2.0,3.0};
   A* a = reinterpret_cast<A*>(arr);
   std::cout << a->x() << " " << a->y() << " " << a->z() << "\n";
}

然后它保证工作.正确？我知道很多人都不会觉得这很令人满意,但是使用结构体并且不必复制输入数组数据是有好处的.我可以在该结构中定义成员函数来计算标量和向量产品,距离等,这将使我的代码比使用数组更容易理解.

怎么样

int main (int, char **)
{
   double arr[6] = {1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0};
   A* a = reinterpret_cast<A*>(arr);
   std::cout << a[0].x() << " " << a[0].y() << " " << a[0].z() << "\n";
   std::cout << a[1].x() << " " << a[1].y() << " " << a[1].z() << "\n";
}

这也保证可以工作,或者编译器可以在数据成员之后添加一些内容sizeof(A) > 3*sizeof(double)吗？是否有任何可移植的方法来阻止编译器这样做？

Answer 1

不,这不能保证.

从之间插入填充,禁止任何编译器的唯一的事x和y之间,或y与z是常识.任何不允许使用的语言标准都没有规则.

即使没有填充,即使表示A与其完全相同double[3],它仍然无效.该语言不允许您假装一种类型是另一种类型.你甚至不能治疗的情况下struct A { int i; };,如果它是一个struct B { int i; };.

Answer 2

该标准对对象的内存布局几乎没有提供保证。

对于类/结构：

9.2./15： 分配具有相同访问控制的类的非静态数据成员，以便后面的成员在类对象中具有更高的地址。具有不同访问控制的非静态数据成员的分配顺序未指定。实现 对齐要求可能会导致两个相邻成员不能立即分配；管理虚拟函数和虚拟基类的空间要求也可能如此。

对于数组，元素是连续的。没有提到对齐，因此它可能会也可能不会使用与 struct 相同的对齐规则：

8.3.4： 数组类型的对象包含连续分配的 N 个类型 T 子对象的非空集合。

在您的具体示例中，您唯一可以确定的是，如果使用reinterpret_cast，则a.x对应于：arr[0]

9.2.21：指向标准布局结构对象的指针，使用reinterpret_cast进行适当转换，指向其初始成员（...），反之亦然。[
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