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c++ - boost::serialization 中的派生类偏移计算。它有效吗？

问题描述

boost::serialization包含此代码：

reinterpret_cast<std::ptrdiff_t>(
    static_cast<Derived *>(
        reinterpret_cast<Base *>(1 << 20)
    )
) - (1 << 20)

其目的是计算基类和派生类之间的偏移量。这段代码是否没有未定义的行为？

我问的原因是 ASAN+UBSAN 抱怨。例如，这段代码

#include <iostream>

class Foo { public: virtual void foo() {} };
class Base { public: virtual void base() {} };
class Derived: public Foo, public Base {};

int main()
{
    std::cout <<
       (reinterpret_cast<std::ptrdiff_t>(
            static_cast<Derived *>(
                reinterpret_cast<Base *>(1 << 20)
            )
       ) - (1 << 20));
}

编译为（gcc 版本 9.2.1）

g++ -fsanitize=address -fsanitize=undefined -fno-omit-frame-pointer -g main.cpp

产生这个输出

AddressSanitizer:DEADLYSIGNAL
=================================================================
==72613==ERROR: AddressSanitizer: SEGV on unknown address 0x0000000ffff8 (pc 0x0000004012d9 bp 0x7ffd5b3eecf0 sp 0x7ffd5b3eece0 T0)
==72613==The signal is caused by a READ memory access.
    #0 0x4012d8 in main main.cpp:13
    #1 0x7f74a90d5f42 in __libc_start_main (/lib64/libc.so.6+0x23f42)
    #2 0x40112d in _start (/home/.../a.out+0x40112d)

AddressSanitizer can not provide additional info.
SUMMARY: AddressSanitizer: SEGV main.cpp:13 in main

是误报还是这段代码真的有问题？

2019 年 12 月 9 日更新：根据 Filipp 的建议和我的实验，这段代码似乎可以工作并且不会产生任何警告：

std::aligned_storage<sizeof(Derived)>::type data;
reinterpret_cast<char*>(&data)
  - reinterpret_cast<char*>(
        static_cast<Base*>(
            reinterpret_cast<Derived*>(&data)));

有人看到这个片段有什么问题吗？如果没有，我会建议它boost。

16.12.2019 更新：修复已合并到boost::serialization develop分支。

标签： c++boostboost-serialization

解决方案

reinterpret_cast<Base *>(1 << 20)

这不是一个有效的指针。

static_cast需要评估它，它具有未定义的行为。

这是一个有趣的“技巧”，但似乎没有明确定义，-fsanitize选项的结果证实了这一点。

这似乎并不稀奇boost::serialization。

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