reinterpret_cast<char *> 是reinterpret_cast的唯一有效用法吗？

Question

我最近了解到C++标准包含"严格的别名规则"，禁止通过不同类型的变量引用同一内存位置。

然而，该标准确实允许char类型合法地别名任何其他类型。这是否意味着reinterpret_cast在法律上只能用于转换为类型char *或char &？

我相信严格的别名允许在继承层次结构中的类型之间进行强制转换，但我认为这些情况倾向于使用dynamic_cast<>？

感谢

Answer 1

reinterpret_cast有许多不同的用途。cpprreference页面列出了11种不同的情况。

我猜您只是在询问情况5和6：将T *强制转换为U *，将T强制转换为U &。

在这些情况下，只要不存在对齐冲突，铸造是合法的。只有在读取或写入结果表达式时才会出现严格的混叠问题。

你在第一段中对严格混叠规则的总结过于简单化了，通常U有几种法律类型。同一个cppreference页面提供了一个带项目符号的案例列表；您可以在C++标准草案中阅读该规则的确切文本。

Answer 2

reinterpret_cast还有其他有用的用途。

指向整数类型的指针

是的，有时会希望将指针的值存储在整数类型中。

使用C++样式的强制转换实现这一点的唯一方法是使用reinterpret_cast。

示例：

auto pointerValue = reinterpret_cast<std::uintptr_t>(pointer);

将对象存储在原始内存块中

有时您希望将数据存储在堆栈上，但稍后会对其进行初始化。使用动态分配和指针不会使用堆栈。std::aligned_storage作为原始的、对齐的存储器块做得很好。

struct MyStruct {
    int n;
    std::string s;
};
// allocated on automatic storage
std::aligned_storage<sizeof(MyStruct), alignof(MyStruct)>::type storage;
// actually initialize the object
new (&storage) MyStruct;
// using the object
reinterpret_cast<MyStruct*>(&storage)->n = 42;

我确信还有很多其他用途我不知道，但这些是我已经使用过的。

Answer 3

您还可以使用repret_cast将指针类型强制转换为整数类型：

char* ptr = /* ... */
uintptr_t ptrInt = reinterpret_cast<uintptr_t>(ptr);

您返回的特定整数值不能跨平台移植，但这是一个安全且定义良好的操作。