二reinterpret_cast严格混淆现象

Question

这是一个典型的严格混叠违规示例:

std::uint32_t foo(float* f, std::uint32_t* i) {
    *i = 1;
    *f = 2;
    return *i;
}

int main() {
    std::uint32_t i = 3;
    foo(reinterpret_cast<float*>(&i), &i);
}

但假设我们添加第二reinterpret_cast：

static_assert(alignof(float) == alignof(std::uint32_t));

std::uint32_t foo(float* f, std::uint32_t* i) {
    *i = 1;
    *reinterpret_cast<std::uint32_t*>(f) = 2;
    return *i;
}

int main() {
    std::uint32_t i = 3;
    std::uint32_t j = foo(reinterpret_cast<float*>(&i), &i);
    assert(j == 2);
}

这段代码正确吗(不调用未定义的行为)？

标准[expr.reinterpret.cast]如下：

注意：将“指针到＜code＞T1＜/code＞”类型的prvalue转换为“指针到 和＜code＞T2是对象类型，并且＜code＞T2的对齐要求不比＜code＞T 1

我们使用 std：：uint32_t* 类型的原始指针值来访问 std：：uint32_t 类型。

当优化打开时，GCC和Clang都会生成正确的汇编代码:

foo(float*, unsigned int*):
        mov     dword ptr [rsi], 1
        mov     dword ptr [rdi], 2
        mov     eax, dword ptr [rsi]
        ret

Answer 1

以下是相应的规范文本expr.static_cast/13：

类型“指向 cv1 void 的指针”的 prvalue 可以转换为类型为“指向 cv2 T”的 prvalue，其中 T 是对象类型，cv2 是与 cv1 相同的 cv 限定或大于 cv1 的 cv 限定。如果原始指针值表示内存中某个字节的地址 A，并且 A 不满足 T 的对齐要求，则生成的指针值未指定。否则，如果原始指针值指向对象 a，并且存在一个类型为 T 的对象 b（忽略 cv 限定），该对象可与 a 进行指针互转换，则结果为指向 b 的指针。否则，指针值将因转换而保持不变。

（此文本涉及，因为在这种情况下，reinterpret_cast

因此，如果符合对齐要求，则没有任何转换（uint32_t-