位域结构的C严格混淆现象规则

Question

下面的getValue()成员函数是否违反了c严格别名规则？

根据该标准，我认为setValue（）违反了严格的混淆现象，因为Double既不是聚合类型，也不是IEEE754_64的基类。

getValue（）呢？当数据成员采用位字段形式时，它是否是一种未定义的行为，如下例所示？

我正在一个大型项目中使用类似的代码。GCC-O2和-O3输出错误值。如果我添加-fno严格的别名，问题就不存在了。此外，如果我使用memcpy而不是在getValue（）中强制转换，问题就不存在了。不确定是否是GCC错误。

#include <iostream>
#include <cstring>

using namespace std;
struct IEEE754_64
{
  void setValue(double);
  unsigned long long getValue();
  // Data members
  unsigned long long d_mantissa : 52;
  long long d_exponent : 11;
  unsigned long long d_sign : 1;
};

void IEEE754_64::setValue(double d)
{
  (*this) = *reinterpret_cast<IEEE754_64*>(&d);
}

unsigned long long IEEE754_64::getValue()
{
  return * reinterpret_cast<unsigned long long *>(this);
}

int main()
{
  double b = 1.0;
  IEEE754_64 d;

  memcpy(&d, &b, sizeof(double));
  cout<<hex<<d.getValue()<<endl;

  d.setValue(1.0);
  cout<<hex<<d.getValue()<<endl;
  return 0;
}

Answer 1

＜code＞reinterpret_cast的行为

非正式地，如果那里实际上也有一个< code>T对象(当然，只有当< code>T是< code>a的子对象时才会发生，反之亦然)，那么转换的结果是一个指向< code>T对象的指针。

否则，强制转换的结果是指向类型错误的< code>a的指针，读取它可能会违反严格的别名规则。

正式地，上述内容在标准中的 [expr.static.cast]/13 和 [basic.compound]/4 部分进行了解释，有关详细信息，请参阅此处。

考虑到这一点，setValue 通过类型 IEEE754_64 的左值读取双精度值，毫无疑问，这是一个严格的混叠冲突。

对于getValue的情况，我们必须了解reinterpret_cast的行为

根据[basic.compound]/4，一个对象和它的第一个非静态数据成员总是指针可相互转换的。它没有列出位域的任何例外。

但[expr.static.cast]/13的相关案文是：

否则，如果原始指针值指向一个对象a，并且有一个类型为T（忽略cv限定）的对象b可以与a进行指针互换，则结果是指向b的指针。

如果我们接受位字段是“类型为无符号long的对象”，则转换的结果是指向位字段的指针。但是标准没有定义指向位字段的指针的行为。

所以，恕我直言，解释上述文本的最佳方式是说位字段不是类型无符号long long的对象。我相信这与标准的其余部分是一致的；即使没有位字段类型的prvalue，它肯定谈论了位字段类型的glvalue。

总结;我相信reinterpret_cast的结果