将指针向量重新解释为常量指针向量是否安全？

Question

这种类型转换是否安全？

vector<int*> a;
const vector<const int*>& b = reinterpret_cast<const vector<const int*>&>(a);

在这种情况下，静态转换显然不起作用，因为模板参数正在改变。但是通过执行此重新解释转换，我只是为实质上相同的类型添加了constness。那么这对于所有实际目的来说应该是安全的吗？

- user1353535

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它可能会出现实际错误的一种方式（虽然我还没有通过测试确认），就是严格别名。优化器有权假定 b 不引用与 a 相同的内存（因为它具有不兼容别名的类型）。然后，优化器将发挥其技巧，您可能会发现它重新排序或省略了一些东西，如果 a 和 b 有效地 引用相同的内存，则不会重新排序或省略这些内容。因此，相同的布局是必要但不足以使其“工作”的条件。 - Steve Jessop

另一种看待它的方式是，将reinterpret_cast转换为引用或指针类型的结果基本上是无用的，并且除了转换回原始类型之外，不适用于任何其他操作，除非（a）目标类型对于别名实际对象的类型是合法的，或者（b）您有一些特定的保证来支持您正在进行的特定操作。当两者都不适用时，请勿通过任何类型引用对象，而不是其自身。这样做也称为“类型游戏”。 - Steve Jessop

Answer 1

像任何使用reinterpret_cast将引用转换为不相关类型的操作一样，它会产生未定义的行为，因此除非您将“安全”定义为“在我的编译器上工作”，否则它不是安全的。

- Mike Seymour

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假设任何指针的向量具有相同的结构，这样不就可以了吗？毕竟它们只是地址。或者由于指针的类型而实际上改变了结构。 - user1353535

不，库的实现可以任意地专门化模板。不需要不同的专门化版本兼容布局。 - Mike Seymour

“安全”的另一个定义是，“能够在编写时存在的所有编译器上工作”。这个定义比你的定义更强，虽然对于这段代码来说可能是这样，但当然仍然是未定义行为。 - Steve Jessop

@SteveJessop：是的，如果你准备测试所有的内容，那么你可以使用这个定义。 - Mike Seymour

@MikeSeymour：关于那个定义的实际应用，可以“安全地”假设在C++03中字符串存储是连续的。虽然这并不是通过我测试所有的情况来确立的，而是在C++0x委员会会议上进行了一次非正式调查所得出的结论。 - Steve Jessop