我偶然沿着下面的代码：
#include <bitset>
#include <iostream>
int main() {
int x = 8;
void *w = &x;
bool val = *reinterpret_cast<const unsigned char*>(&x);
bool *z = static_cast<bool *>(w);
std::cout << "z (" << z << ") is " << *z << ": " << std::bitset<8>(*z) << "\n";
std::cout << "val is " << val << ": " << std::bitset<8>(val) << "\n";
}使用-O3时，这将生成输出：
z (0x7ffcaef0dba4) is 8: 00001000
val is 1: 00000001但是，如果使用-O 0，则会生成以下输出：
z (0x7ffe8c6c914c) is 0: 00000000
val is 1: 00000001我知道解引用z会调用未定义的行为，这也是为什么我们会看到不一致的结果。但是，将reinterpret_cast解引用为val似乎不会调用未定义的行为，并且可靠地生成{0，1}值。
通过（https://godbolt.org/z/f6s11Kr96），我们看到用于x86的gcc产生：
lea rax, [rbp-16]
movzx eax, BYTE PTR [rax]
test al, al
setne al
mov BYTE PTR [rbp-9], altestsetne指令的作用是将非0值转换为1（并将0值保持为0）。是否有某种规则规定reinterpret_cast从void *到const unsigned char *应该具有此行为？
4条答案
按热度按时间toiithl61#
阅读
*z的值会导致未定义的行为，这是由于严格的别名冲突（C++20 [basic.lval]/11）。表达式的类型为bool，但内存位置的对象的类型为int。只有特定的类型对允许别名，bool到int不允许。代码的
val部分不是UB，因为const unsigned char允许别名其他类型。val的初始化器将产生一个unsigned char值，其内存表示与x的第一个字节的内容相同。然后，将该结果转换（不重新解释）为
bool，如果为0则生成false，否则生成true。unhi4e5o2#
z的值（不仅仅是解引用自身）会导致未定义的行为，因为这是一个别名冲突。（z指向int类型的对象，但访问是通过bool类型的左值进行的）通过类型为
unsigned char的左值进行的访问被明确排除在别名冲突之外。（参见[basic.lval]/11.3）但是，从技术上讲，仍然没有规定通过
unsigned char左值访问int对象的结果应该是什么，其意图是给出int对象的对象表示的第一个字节，但是目前的标准在没有规定该行为方面存在缺陷，本文P1839试图解决该缺陷。从对象表示中阅读第一个字节作为
unsigned char值后，在初始化bool val时将其隐式转换为bool。从unsigned char到bool的转换是 values 的转换，不重新解释对象表示。指定零值转换为false，其他值转换为true。（参见conv.bool(https://timsong-cpp.github.io/cppwp/n4868/conv.bool)）无论您是显式地强制转换
void*还是直接将int*强制转换为unsigned char*或bool*，这都无关紧要。指针之间的reinterpret_cast实际上被指定为等效于static_cast<void*>，然后将static_cast指定为目标指针类型。（在您的代码中，static_cast和reinterpret_cast是可以互换的。）xlpyo6sf3#
这是未定义的行为。
根据
-fsanitize=undefined：https://godbolt.org/z/vM5MxT4Md
特别是，
-fsanitize=undefined抱怨bool应该保存true或false，其他任何内容都是UB（我相信true和false的位表示是由实现定义的）。u7up0aaq4#
与expr.reinterpret.cast相同
reinterpret_cast<T>(v)1.一个对象指针可以显式地转换成不同类型的对象指针。当对象指针类型的纯右值v转换成对象指针类型“指针指向cv
T“时，结果是static_cast<cv T*>(static_cast<cv void*>(v))。[Note 6：将指向
T1类型对象的“指向T1的指针“类型的指针转换为“指向T2的指针“类型（其中T2是对象类型，T2的对齐要求并不比T1的对齐要求更严格），并转换回其原始类型，得到原始指针值。表达式
bool val = *reinterpret_cast<const unsigned char*>(&x);是有效代码。