C++ reinterpret_cast - 这总是能正常工作吗？

Question

我写了 MyString 和 MyStringConst class。现在我需要不时地将 MyString 作为 MyStringConst 传递，因此重载强制转换运算符。我写了这个

MyString::operator const MyStringConst &() const
{
    return reinterpret_cast<const MyStringConst &>(*this);
}

MyString 有这个数据

char * str;
int length;
volatile int hashCode;
int bufferSize;

MyStringConst 有这个数据

const char * c_str;
int length;
volatile int hashCode;

此外还有一些方法，可以在两个字符串中重新计算hashCode。

这段代码写对了吗？我已经在 MSVC 2013 上测试过它并且它工作正常，但我不知道它是否可以用于生产代码，可以用不同的编译器编译。

Answer 1

数据成员的公共初始序列不同，C++ 根本不保证这种情况下的布局，即使类型仅在 const 条件上有所不同。否则，unions 的保证将有效地暗示如果类型是标准布局类型，则它们需要具有通用布局（根据 9.5 [class.union] 第 1 段中的注释）。

在实践中，我希望这两种类型的布局相同并且 reinterpret_cast 可以工作，但标准不能保证。根据您的评论 MyStringConst 仅包含指向字符串的指针，即，我不会转换为引用，而是 return 适当构造的 MyStringConst 并避免依赖未定义的行为：

MyString::operator MyStringConst() const {
    return MyStringConst(str, length);
}

MyString 对象仍然必须与转换结果一样长，但这与使用 reinterpret_cast 的情况没有什么不同。

顺便说一句，hashCode 上的 volatile 是不明智的：它唯一的效果就是减慢程序速度。我猜你正试图用它来实现线程之间的同步，但在 C++ 中 volatile 根本没有帮助：在一个线程中写入成员时你会发生数据竞争，它也会在另一个线程中被不同步地访问.你会拼写成员

std::atomic<int> hashCode;

相反。

C++ reinterpret_cast - will this always work correctly?