5

Вопрос 1.

В стандарте языка есть такое понятие как similar types (conv.qual/2). Являются ли типы unsigned char и int similar? (Я полагаю, что нет, однако, если да, то хотелось бы узнать почему?)

Вопрос 2.

В разделе стандарта языка, описывающего аддитивные операции (в частности арифметику указателей), есть интересный пункт expr.add/6:

For addition or subtraction, if the expressions P or Q have type “pointer to cv T”, where T and the array element type are not similar, the behavior is undefined. [ Note: In particular, a pointer to a base class cannot be used for pointer arithmetic when the array contains objects of a derived class type. — end note ]

Пусть есть следующий код:

int mass[2];
unsigned char *p = reinterpret_cast<unsigned char *>(mass);

p = p + 1;  //UB?

Является ли приведённый код неопределённым поведением? Если нет, то почему?

(По-моему, приведённый код в точности соответствует приведённой цитате из стандарта. Этот вопрос возник у меня отчасти потому, что когда речь заходит о strict aliasing rules, то всегда оговаривается, что к объектам можно получить доступ через char/unsigned char. Но о каком доступе к объекту может идти речь, если нельзя наращивать указатель?)

Вопрос 3.

Если поведение кода в вопросе 2 не определено, то как реализовать свой memcpy?

2
  • 1
    гуглите strict aliasing. Если в двух словах, то к памяти можно обращаться только через указатель такого типа, что там на самом деле лежит, или char*. Поэтому свой memcpy можно реализовать без особых изысков 27 дек 2017 в 13:28
  • Ответ исправить не получилось, удаляю.
    – VladD
    28 дек 2017 в 13:11

1 ответ 1

6

Речь в [conv.qual] идёт о разложении сложных типов, являющихся указателями или массивами с перемежающими квалификаторами const, volatile. Причём наличие условия n > 0 говорит о том, что эти типы должны быть как минимум второго уровня, условно, указатель на указатель. При всём этом базовый тип U в разложении должен быть одинаковым. Понятно, что базовые типы int и unsigned char таковыми не являются. Немного примеров схожих (similar) и не схожих типов можно посмотреть здесь (раздел Type aliasing).

Далее в цитате, которую Вы приводите, упоминается пример, говорящий, что нельзя итерироваться по контейнеру элементов производного типа, имея указатель на базовый тип:

struct B {};
struct D : B {};

D a[10];
B* p = a;
p++;       // породит значение, которое может не указывать на валидный объект типа D

Доступ же к объектам через указатель на char, unsigned char или std::byte явно разрешен. То есть проблем с реализацией memcpy не будет.

6
  • Пример, с указателем на базовый тип начинается со слов "In particular", что означает, насколько я понимаю, "в частности". То есть в приведённой цитате не говорится, что она распространяется только на ситуации, когда пытаемся "итерироваться по контейнеру элементов производного типа, имея указатель на базовый тип". К тому же, приведённая в вопросе цитата не запрещает получать доступ к контейнеру посредством указателя на char. Она явно запрещает прибавлять (вычитать) к указателю целые числа, если указатель указывает на тип, который не является схожим с типом элементов массива.
    – wololo
    27 дек 2017 в 22:44
  • 1
    @wololo я думаю "In particular" приведён как наиболее частый случай ошибки, ибо не требуется явного преобразования указателей. Если не использовать наследование, то можно в моём примере заменить указатель: int* p = reinterpret_cast<int*>(a);, это также будет подпадать по условие "не схожих" типов, но каст уже становится явным со всеми вытекающими. При это я не думаю, что сама арифметика указателей может привести к каким-либо проблемам, если не обращаться к данным по результирующему адресу.
    – αλεχολυτ
    28 дек 2017 в 9:04
  • Хотелось бы уточнить (дабы не было недопонимания): как вы считаете, типы unsigned char и int являются similar или не являются similar?
    – wololo
    28 дек 2017 в 9:33
  • 1
    @wololo согласно определению similar types они таковыми не являются.
    – αλεχολυτ
    28 дек 2017 в 9:40
  • Хорошо, я рад, что наши мнения совпадают :). И да, я тоже не считаю, что арифметика указателей может привести к каким-либо проблемам. Однако, я не вижу ни одной причины, почему код, приведённый в вопросе, не должен являться UB с точки зрения приведённой в вопросе цитаты из стандарта. И это меня беспокоит. Как вы считаете, чисто формально, попадает ли код в вопросе под действие цитаты из стандарта, приведённой в вопросе?
    – wololo
    28 дек 2017 в 9:49

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge that you have read and understand our privacy policy and code of conduct.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.