是否必须静态定义C ++对象布局？

Question

更具体地说，假设A是B的可访问基类，下面的代码是否会产生未定义的行为，并且断言是否根据标准禁止触发？

void test(B b1, B b2) {
  A* a2 = &b2;
  auto offset = reinterpret_cast<char*>(a2) - reinterpret_cast<char*>(&b2);
  A* a1 = reinterpret_cast<A*>(reinterpret_cast<char*>(&b1) + offset);
  assert(a1 == static_cast<A*>(&b1));
}

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编辑：我知道所有常见的编译器供应商都以与test的隐含假设兼容的方式实现C ++对象布局（即使在考虑虚拟继承时）。我正在寻找的是标准中此行为的保证（隐式或显式）。或者，也可以接受标准提供的对象存储布局保证范围的相当详细的描述，作为不保证这种行为的证据。

Answer 1

那可能没事。在某些特定条件下：

A不是（virtual基地的一部分），或者b1和b2具有相同的派生类型，或者您碰巧（非）幸运。

编辑：您从传递引用到传值的更改使得显示上述条件保持变得微不足道。

别名规则不会妨碍使用唯一错误的类型是char，并且有一个明确的例外。

Answer 2

除非例如。在标准布局类型中，很难看出应该如何限制实现。例如，实现是否可以对基础对象使用某种动态查找？理论上，我猜，是的。 （同样，在实践中，我发现很难看到偏移的好处应该是静态的并且有额外的开销）

例如：

分配具有相同访问控制（第14条）的（非联合）类的非静态数据成员，以便后面的成员在类对象中具有更高的地址。具有不同访问控制的非静态数据成员的分配顺序未指定（第14条）。实施对齐要求可能导致两个相邻成员不能立即分配;因此，可能需要空间来管理虚拟功能（13.3）和虚拟基类（13.1）。

例如，该标准不保证虚拟基类的任何内容。

平凡可复制或标准布局类型（6.7）的对象应占用连续的存储字节。

同样，这仅适用于子集，因此标准在这里没有多大帮助。 （例如，具有虚函数的对象非常容易复制）。

另外，请参阅供应商实施的https://en.cppreference.com/w/cpp/types/offsetof宏偏移量

虽然仅对于成员变量，即使在这里，也很清楚，没有太多可继续的。

如您所见，大多数事情由实施决定。

也看到这个答案（不是同一个问题，但相关）：C++ Standard On The Address of Inherited Members

Answer 3

不，由于与派生类或reinterpret_cast无关的原因：指针算术不能保证在数组上下文之外返回原始答案。请参阅5.7.4-5（expr.add），它指定何时添加/减去指针是有效的：

当向指针添加或从指针中减去具有整数类型的表达式时，结果具有指针操作数的类型。如果指针操作数指向数组对象的元素，并且数组足够大，则结果指向偏离原始元素的元素，使得结果元素和原始数组元素的下标的差异等于整数表达式。 ...如果指针操作数和结果都指向同一个数组对象的元素，或者指向数组对象的最后一个元素，则评估不应产生溢出;否则，行为未定义。

减法的语言有点模棱两可，但基本上说同样的事情。