这个 std::array 的并集的公共初始序列有问题吗？

Question

是否对 Guillaume Racicot 的评论 . Is there a problem with common initial sequence 感到困惑？至少对于 GCC 10.1 x86-64 (-O3 --std=c++20 -pedantic -Wall -Werror) 我写 .words 并阅读 .bytes.

sizeof(MyUnion)==32也很安心

union MyUnion {
    static constexpr std::size_t size = 32;

    using byte = std::uint8_t;
    using word = std::uint32_t;
    
    std::array<byte, size> bytes;
    std::array<word, size / sizeof(word)> words;
};
static_assert(sizeof(MyUnion)==32);

Answer 1

标准说：

[array.overview]

... An array is a contiguous container. ...

An array is an aggregate that can be list-initialized with up to N elements whose types are convertible to T.

array<T, N> is a structural type if T is a structural type.

标准没有明确说明成员 std::array 有什么。因此，我们在技术上不能假设它具有任何类型的公共初始序列。

根据显示的对 std::array 的要求，我们可以合理地假设它具有 T[N] 类型的成员。如果这个假设是正确的，让我们来探讨一下是否存在一个共同的初始序列。

[class.mem.general]

The common initial sequence of two standard-layout struct ([class.prop]) types is the longest sequence of non-static data members and bit-fields in declaration order, starting with the first such entity in each of the structs, such that corresponding entities have layout-compatible types, ...

[basic.types.general]

Two types cv1 T1 and cv2 T2 are layout-compatible types if T1 and T2 are the same type, layout-compatible enumerations, or layout-compatible standard-layout class types.

std::uint8_t[32] 和 std::uint32_t[8] 不是同一类型（忽略 cv 限定符），它们也不是枚举，也不是类。因此它们不是布局兼容的类型，因此它们不能属于同一公共初始序列。

结论：不，我们是否可以安全地假设std::array的成员，没有共同的初始序列。

I write .words and read .bytes

程序的行为未定义。

鉴于您想将其作为（无符号）字符数组读取，重新解释而不是联合双关语是安全的：

static constexpr std::size_t size = 32;
using word = std::uint32_t;
std::array<word, size / sizeof(word)> words {
    1, 2, 3, 4,
};
std::uint8_t* bytes = reinterpret_cast<std::uint8_t*>(words.data());

而且，如果你想要一个范围：

std::span<std::uint8_t, size> bytes_range {
    bytes, bytes + size,
};

这个 std::array 的并集的公共初始序列有问题吗？

Is there a problem with common initial sequence with this union of std::array's?

c++

unions