C++ 中的 C99 严格别名规则（海湾合作委员会）

Question

据我了解，GCC 在 C++ 中支持所有 C99 功能。但是 C99 严格别名在 C++ 代码中是如何处理的呢？

我知道在不相关的类型之间使用 C 类型转换不是严格别名安全的，并且可能会生成不正确的代码，但是 C++ 呢？由于严格别名不是 C++ 标准的一部分（正确吗？），GCC 必须指定语义本身。

我认为 const_cast 和 static_cast 在相关类型之间进行转换，因此它们是安全的，而 reinterpret_cast 可能会破坏严格的别名规则。

这是正确的理解吗？

Answer 1

不，你可能正在混合不同的东西。

严格的别名规则与 C99 标准完全无关。严格的别名规则植根于自[标准化]时代开始以来 C 和 C++ 中就存在的部分标准。 C89/90 (6.3) 和 C++98 (3.10/15) 中存在禁止通过另一种类型的左值访问一种类型的对象的子句）。这就是严格别名的全部内容，不多也不少。只是并非所有编译器都希望（或敢于）强制执行或依赖它。 C 和 C++ 语言有时都用作“高级汇编”语言，并且严格的别名规则通常会干扰这种使用。正是 GCC 做出了这一大胆的举动，并决定开始在优化中依赖严格的别名规则，这经常引起那些“汇编”类型的抱怨。

确实，在 C++ 中打破严格别名规则的最直接方法是reinterpret_cast（当然还有 C 风格的强制转换）。但是，static_cast 也可以用于此目的，因为它允许通过使用 void * 作为“链式”强制转换中的中间类型来打破严格别名

int *pi;
...
double *pd = static_cast<double *>(static_cast<void *>(pi));

。 const_cast 无法破坏兼容编译器中的严格别名。

至于C99...C99 确实引入了restrict 限定符。这与别名直接相关，但它本身并不是所谓的严格别名。

Answer 2

static_cast 也可能违反别名规则，因为编译器相信您可以确保目标类型与对象的实际运行时类型相关。考虑：

extern void f(double*, int*); // compiler may optimize assuming that arguments don't overlap
double d;
void* pv = &d;
int* pi = static_cast<int*>(pv);
f(&d, pi); // assumption is violated

Answer 3

Cpp中的概念是一样的；因为您可以使用 C 风格的强制转换来指导您完成严格别名安全的操作。

简而言之：不，使用 Cpp 转换的方法（您已经概述的）并不能安全地涵盖所有情况。违反规则的一种常见方法是使用 static_cast 来转换指针。

只需打开编译器警告 - 它会（或者应该）告诉您什么是不安全的。