将整数视为较小整数 UB 的数组吗？

Question

将整数视为较小整数 UB 的数组吗？

比如这段代码中是否有UB：

#include <iostream>
#include <cstdint>
#include <algorithm> // sort

void sort_bytes(std::uint32_t& x) {
    std::uint8_t* p = (std::uint8_t*)&x;

    std::sort(p, p+4);
}

void sort_words(std::uint32_t& x) {
    std::uint16_t* p = (std::uint16_t*)&x;

    std::sort(p, p+2);
}


int main() {
    const std::uint32_t x = 1234342542u;
    std::uint32_t y = x, z = x;
    std::cout << x << std::endl;
    sort_bytes(y);
    std::cout << y << std::endl;
    sort_words(z);
    std::cout << z << std::endl;
}

Answer 1

是的，这正是严格的别名规则所禁止的。然而，编译器通常可以选择禁用对此规则的依赖，例如-fno-strict-aliasing对于 GCC 和 Clang，将在这些编译器的实际意义上定义行为。否则，这些编译器将以非预期的方式对其进行编译，因为别名规则被破坏，从而导致 UB。

sort_bytes或许是个例外。uint8_t通常是unsigned char. unsigned char特别是别名规则有一个例外，并且可以为任何其他类型别名（但反之则不然）。

因此sort_bytes从这个角度来看很好。但是，究竟要读取什么值是实现定义的，并且取决于所涉及类型的表示。在实践中，系统是小端还是大端（或者完全是其他系统）尤其重要。

然而，即使存在别名异常，目前的技术标准也不允许将转换结果视为指向数组。然而，这可能是一个最终会得到解决的缺陷。