如何输入数字将数量数组加到底层类型？

Question

我正在构建一个动态动画&渲染系统，我想用Boost.Units来表示物理量来获得很好的尺寸安全性。然而，我将不得不将数组的数量传递给对Boost一无所知的函数，例如：

• OpenGL缓冲区填充命令。这些简单地取const void *，并期望在解引用它时找到一个float或double值的数组。他们读取数据。

• 来自BLAS和LAPACK的不同实现的线性代数函数（例如gemm或gesv）。这些通常将float *或double *作为给定的数组。他们都读取和写入数据。

我知道boost::units::quantity<U, T>有const T& value()构件给人以包含T值直接引用访问。我还验证了boost::units::quantity<U, T>是一个标准布局结构，只有一个非静态数据成员，类型为T。

所以，让我们假设一个boost::units::quantity<U, T> q，以下成立：

• static_cast<const void*>(&q) == static_cast<const void*>(&q.value())
• sizeof(q) == sizeof(T)

我的问题是：给出一个数组boost::units::quantity<U, T> a[100];，是安全的：

1. 将&a[0].value()传递给一个函数，该函数需要读取地址为？的地址为T的100个对象的数组。

2. 通过reinterpret_cast<T*>(&a[0])函数将写入100个连续值类型T在地址？

我深知这可能是未定义行为，但现在我必须遵循“实用性节拍纯洁” ^（1）原则。即使这是UB，它会做预期的事，还是会以不可预知的方式咬人？由于这可能是编译器特定的：我需要这个用于现代MSVC（来自VS 2015）。

如果这不安全，是否有办法真正安全地做到这一点？ “this”指的是“使用OpenGL和带有C接口的数字加法器使用Boost.Units”，没有不必要地复制数据。

---

^（1）从Zen of Python改编。

Answer 1

是的，这看起来像你可以做的事情。

有一件事你没有提到，应该添加到条件列表来检查，但是：包装数量类型的对齐应该与基础类型的对齐。 （见alignof）。

因此，在实践中，我只会编写一些类似这样的代码，使用一些static_asserts¹来保护使重新解释有效的假设。

如果添加断言T与remove_cv_t<decltype(q.value())>相同，这应该是可靠的。

有了这些预先警告，不应该有UB，只是由于reinterpret_cast在特定平台上的语义导致的IB（实现定义的行为）。

¹也许调试断言&q.value() == &q