Bezpieczeństwo odlewania między wskazówkami dwóch identycznych klas?

Question

Powiedzmy mam dwie różne klasy, zarówno reprezentacji danych współrzędnych 2D w taki sam sposób wewnętrznego tak:

class LibA_Vertex{ 
    public: 
    // ... constructors and various methods, operator overloads 
    float x, y 
}; 

class LibB_Vertex{ 
    public: 
    // ... same usage and internal data as LibA, but with different methods 
    float x, y 
}; 


void foobar(){ 
    LibA_Vertex * verticesA = new LibA_Vertex[1000]; 
    verticesA[50].y = 9; 
    LibB_Vertex * verticesB = reinterpret_cast<LibB_Vertex*>(vertexA); 
    print(verticesB[50].y); // should output a "9" 
}; 

Biorąc pod uwagę dwie klasy są identyczne, a funkcja powyżej, mogę niezawodnie liczyć na tej konwersji wskaźnika działa w sposób oczekiwany w każdym przypadku?

(W tle potrzebuję prostego sposobu na handel tablicami wierzchołków między dwiema oddzielnymi bibliotekami, które mają identyczne klasy Vertex i chcę uniknąć niepotrzebnego kopiowania tablic).

Answer 1

C++ 11 dodał pojęcie o nazwie zgodne z układem, które mają zastosowanie tutaj.

Dwa standardowym układ struct (punkt 9) typy układ zgodny jeśli mają taką samą liczbę non-statycznych danych i odpowiadających non-statycznymi członkami danych (w kolejności zgłoszenia) mają Zgodne z układem typy: (3.9).

gdzie

Klasa standardowego układu jest klasa:

• ma nie-statycznych pól grupy typu nie-standardowych układów (lub szeregu takich typów) lub odniesienie,
• nie ma funkcji wirtualnych (10.3) i nie ma wirtualnych klas bazowych (10.1),
• ma tę samą kontrolę dostępu (Rozdział 11) dla wszystkich niestatycznych danych m embers,
• nie ma niestandardowych klas podstawowych,
• nie ma żadnych niestatycznych elementów danych w najbardziej pochodnej klasie i najwyżej jednej klasie bazowej z niestatycznymi elementami danych lub nie ma klas podstawowych z niestatyczne elementy danych i
• nie ma klas podstawowych tego samego typu, co pierwszy niestatyczny element danych.

standardowym układ struct jest klasą standardowym układ zdefiniowana z klasa kluczstruct lub klasa kluczclass.

unia standardowym układ jest klasą standardowym układ zdefiniowana z klasa kluczunion.

Wreszcie

wskaźniki do cv wykwalifikowanych i niewykwalifikowanych wersje CV (3.9.3) o układ zgodny rodzaje mają te same wymagania reprezentacji wartość i wyrównania (3.11).

Który gwarantuje, że reinterpret_cast może zmienić wskaźnik na jeden typ w wskaźnik na dowolny typ zgodny z układem.

Answer 2

Chciałbym zawrzeć tę konwersję w klasie (tak, że jeśli chcesz zmienić platformę lub coś takiego, to przynajmniej zlokalizowane w jednym miejscu), ale tak, powinno być możliwe.

Będziesz także chciał użyć reinterpret_cast, a nie static_cast.

Answer 3

Teoretycznie jest to niezdefiniowane zachowanie. Może jednak działać w niektórych systemach/platformach.

Sugerowałbym, że należy spróbować połączyć 2 do 1. klasy tj

class Lib_Vertex{ 
// data (which is exactly same for both classes) 
public: 
// methods for LibA_Vertex 
// methods for LibB_Vertex 
}; 

dodawania metod do class nie wpłynie na jego rozmiar. Być może będziesz musiał nieco zmienić swój projekt, ale warto.

Answer 4

Technicznie jest to niezdefiniowane zachowanie. W rzeczywistości, gdyby ten sam kompilator był używany do kompilowania obu klas, będą one miały ten sam układ w pamięci, jeśli pola są zadeklarowane w tej samej kolejności, mają te same typy i ten sam poziom dostępu.