static_cast指针值

Question

在当前的标准草案(和C 17)中，这是关于静态强制转换一个< code>void *:

“指向cv1 void的指针”类型的prvalue可以转换为“指向cv2 T的指针”类型的prvalue，其中T是一个对象类型，cv2与cv1具有相同的cv资格，或者比cv1具有更高的cv资格。如果原始指针值表示内存中某个字节的地址A，而A不满足T的对齐要求，则结果指针值是未指定的。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-qualification)的对象b可以与a进行指针相互转换，则结果是指向b的指针，否则，指针值不会因转换而改变。

我想知道，转换是否是指针可转换的有什么区别？有没有一种情况，当将void*转换为指针可转换的东西时，指针值实际上会发生变化？这种区分的目的是什么？

对于完整性指针互换：

在以下情况下，两个对象 a 和 b 是指针互转换的：

< li>(4.1)它们是同一对象，或者 < li>(4.2)一个是联合对象，另一个是该对象的非静态数据成员([class.union])，或者 < li>(4.3)一个是标准布局类对象，另一个是该对象的第一个非静态数据成员，或者，如果该对象没有非静态数据成员，则是该对象的任何基类子对象([class.mem])，或者 < li>(4.4)存在一个对象c，使得a和c是指针可相互转换的，c和b是指针可相互转换的。

如果两个对象是指针可相互转换的，那么它们有相同的地址，并且有可能通过reinterpret_ cast从指向另一个对象的指针获得指向一个对象的指针。

Answer 1

有没有一种情况，当将空洞*投射到指针可互换的东西实际上会改变指针值时？

不，标准明确规定

如果两个对象是指针可交换的，则它们具有相同的地址

这种区别的目的是什么？

我认为区别不在于指针的值，而在于它的语义。重要的部分是，你最终会得到一个指向对象b的指针（它与原始对象指向的可以互换）。这是比“原始值保持不变”更强大，更具体的保证，即使在这种情况下原始值也保持不变。

更强的保证：生成的指针指向实际对象（而不仅仅是内存中的地址）

更具体的保证：指定了这个对象：它是对象b，指针可以与指针指向的原始对象互换。

Answer 2

你可能误解了“指针值”这个术语。该术语在[basic.compound]/3中定义:

指针类型的每个值都是以下值之一：

>

指向对象或函数的指针（该指针称为指向对象或函数），或

超过对象末尾的指针 （[expr.add]），或

该类型的空指针值 （[conv.ptr]），或者

无效的指针值。

指针类型的值（即指向或经过对象末尾的指针）分别表示对象占用的内存中的第一个字节 （[intro.memory]） 或对象占用的存储结束后内存中的第一个字节的地址。

所以你可以看到标准中的术语“指针值”是一个非常抽象的术语。即使两个指针值代表同一个地址，它们也可能有不同的值。cppreference中的例子很好地演示了“指针值”的概念:

struct S1 { int a; } s1;
struct S2 { int a; private: int b; } s2; // not standard-layout
union U { int a; double b; } u = {0};
int arr[2];
 
int* p1 = reinterpret_cast<int*>(&s1); // value of p1 is "pointer to s1.a" because s1.a
                                       // and s1 are pointer-interconvertible
 
int* p2 = reinterpret_cast<int*>(&s2); // value of p2 is unchanged by reinterpret_cast and
                                       // is "pointer to s2". 
 
int* p3 = reinterpret_cast<int*>(&u);  // value of p3 is "pointer to u.a": u.a and u are
                                       // pointer-interconvertible
 
double* p4 = reinterpret_cast<double*>(p3); // value of p4 is "pointer to u.b": u.a and u.b
                                            // are pointer-interconvertible because both
                                            // are pointer-interconvertible with u
 
int* p5 = reinterpret_cast<int*>(&arr); // value of p5 is unchanged by reinterpret_cast and
                                        // is "pointer to arr"