是否将 C++ 引用从 unsigned char 转换为 double& 安全？

Question

我正在尝试通过索引查找来实现用于设置各种代码元素的引用“表”。大多数基础变量都是double，但有一些是不同的类型，例如unsigned char。

这是一个简化的示例：

static unsigned char foo = 0;     // Variable to set
static unsigned double bar = 0.0; // Variable to set
...
struct tableEntry {
    double& ref; // Reference to one of the above
    double min;
    double max;
};
struct tableEntry entries[] {
    { bar, 0.0, 1.0 },
    { (double&)foo, 0x0, 0xff },
};

尝试通过表格分配栏时，一切正常。

entries[0].ref = 1.0;

这导致entries[0].ref == 1.0, 和bar == 1.0，正如预期的那样。但是，当通过表分配 foo 时......

entries[1].ref = 1.0;

这会以某种方式导致值不匹配，就好像引用无法正确解释，或者甚至没有引用正确的对象。在此分配之后，entries[1].ref == 1，但是foo == 0。

这是语言的未定义行为，还是我滥用或滥用某些东西？这可能是标准版本的差异，因为我用 C++17 在 repl.it 上测试了一个类似的例子，它按我的预期工作。使用 Visual Studio 2017 作为编译器，在 MATLAB 中使用我们的目标编译器进行编译时，这无法按预期工作mex。

Answer 1

将个人读char作 adouble是未定义的行为，因为它违反了类型别名规则，这就是您正在做的事情。从转换char值到一个double使用值static_cast<double>是完全正常的，虽然所定义。

通常可以重新解释double为char，但仅限于特定场景：

类型别名

每当尝试通过 AliasedType 类型的泛左值读取或修改 DynamicType 类型的对象的存储值时，除非满足以下任一条件，否则行为未定义：

• [...]
• AliasedType 是std::byte(C++17 起)、char、 或unsigned char：这允许将任何对象的对象表示检查为字节数组。

（见reinterpret_cast转换）

因此，我们可以将double(DynamicType) 视为char[](AliasedType)，但不能反过来。考虑这样char一个事实，它正好是 1 个字节大，而且double很可能是 8 个字节大。重新解释引用时剩余 7 个字节的值是多少？它是未定义的。

请注意，在转换引用时，C 样式转换 like(double&)等效于reinterpret_cast<double&>. 我推荐使用显式的C ++类型转换喜欢const_cast，reinterpret_cast并且static_cast以避免混淆。