将基类实例向下转型为空子接口

Question

我想知道将基子类向下转换为空接口子类的有效性。请参阅下面的示例。基本上我想以通用模板自由方式存储数据（从可以是任何简单算术类型的文件中读取数据。在下面的示例中

std::is_arthmetic<T>

应该始终为真）。

#include <iostream>
#include <vector>

/**
 * Mother class holding data.
 */
class NonTypedData
{
    std::vector<uint8_t> data_;

    public:

    NonTypedData(std::size_t size) : data_(size) {}

    std::size_t size() const { return data_.size(); }

    const uint8_t* get() const { return data_.data(); }
          uint8_t* get()       { return data_.data(); }
};

/**
 * Empty child interface class that handles typed access
 */
template <typename T>
struct TypedData : public NonTypedData
{
    static_assert(std::is_arithmetic<T>::value, "TypedData not supported for non arithmetic types.");

    const T* get() const { return reinterpret_cast<const T*>(this->NonTypedData::get()); }
          T* get()       { return reinterpret_cast<      T*>(this->NonTypedData::get()); }
    std::size_t size() const { return this->NonTypedData::size() / sizeof(T); }
};

template <typename T>
void fill(TypedData<T>& data)
{
    for(std::size_t i = 0; i < data.size(); i++) {
        data.get()[i] = i;
    }
}

template <typename T>
void print(const TypedData<T>& data)
{
    for(std::size_t i = 0; i < data.size(); i++) {
        std::cout << ' ' << data.get()[i];
    }
    std::cout << std::endl;
}

int main()
{
    NonTypedData data(10*sizeof(int));

    fill(static_cast<TypedData<int>&>(data));
    print(static_cast<const TypedData<int>&>(data));

    return 0;
}

我强烈觉得这是未定义的行为，但我不确定。是吗？

另一方面，我发现这个构造之王非常有用，我觉得可能有一种方法可以在不进入 UB 土地的情况下完成类似的事情。你怎么认为？也许是对

NonTypedData

实例中的

TypedData

实例的引用？

Answer 1

std::vector<uint8_t> data_;
uint8_t* get()       { return data_.data(); }
T* get()       { return reinterpret_cast<      T*>(this->NonTypedData::get()); }
data.get()[i] = i;

data.get()[..]

使用指向

uint8_t

的指针取消引用存储在向量中的

int

数据。这是未定义的行为 -

int

数组内没有

uint8_t

。有

uint8_t

值，您可以使用指向

uint8_t

的指针来取消引用它，而不是任何其他类型。

你觉得怎么样？

无效。

如果您想要从

int

得到

uint8_t

，请使用位移位和数学运算。作为最后的手段，如果您想将存储在

uint8_t

数组中的位模式解释为

int

，请使用

memcpy

或

std::bit_cast

（可以实现

memcpy

）。

可能是 TypedData 实例中对 NonTypedData 实例的引用？

没有。