C++11 中 std::bit_cast 的安全等效项

Question

C++20 引入了std::bit_cast来处理相同的位，就好像它们是不同的类型一样。所以，基本上它是这样做的：

template <typename T1, typename T2>
T2 undefined_bit_cast(T1 v1) {
    T1 *p1 = &v1;
    T2 *p2 = (T2 *)p1; // Uh oh.
    T2 v2 = *p2; // Oh no! Don't do that!
    return v2;
}

除非没有未定义的行为，允许编译器用硬盘删除方法替换此方法。

我想使用 std::bit_cast，但我坚持使用 C++11。如何正确实现我自己的custom_bit_cast，不使用未定义的行为，而不使用实际的std::bit_cast？

后续问题：是否有指针位转换？有一种安全的方法可以让 aT1 *和 aT2 *指向同一位置，并且能够从两者读取和写入，而不会出现未定义的行为？

Answer 1

template <class T2, class T1>
T2 cpp11_bit_cast(T1 t1) {
  static_assert(sizeof(T1)==sizeof(T2), "Types must match sizes");
  static_assert(std::is_pod<T1>::value, "Requires POD input");
  static_assert(std::is_pod<T2>::value, "Requires POD output");

  T2 t2;
  std::memcpy( std::addressof(t2), std::addressof(t1), sizeof(T1) );
  return t2;
}

您可以将 pod 限制放宽到可轻松复制。

编译器非常好，上面的内容被优化为良好的汇编。

至于指针位，没有安全的方法来读取类型的对象，T1就好像它是类型的对象，T2其中T1和T2是任意的。有些情况是允许的，但范围很窄。