Блог

 struct header
{
    int a1;
    int a2;
    // ...;

    std::byte * get_data_bytes()
    {
        return align_up<data>( // make sure alignment requirements are met
                    reinterpret_cast<std::byte *>(this)   sizeof(*this)); 
       // maybe std::launder around the reinterpret_cast (only) is needed?
    }

    data amp; get_data()
    {
        return *std::launder(reinterpret_cast<data *>(get_data_bytes()));
    }

    void use_data()
    {
        get_data().use();
    }
};

void example()
{
    alignas(header) std::byte storage[/* plenty of space*/]; 
    
    auto h = new (storage) header;
    new (h->get_data_bytes()) data;
    
    h->use_data(); // Does this eventually cause a UB?
}

 

Возможно ли это без UB? Если нет, то есть ли альтернатива?
Требование состоит в том, чтобы данные не были подобъектом заголовка, и не было
указателя/ссылки на данные из заголовка, чтобы избежать дополнительной
косвенности. Возможно, это было бы возможно с гибким пустым массивом, но я
не думаю, что это входит в стандарт.

Единственное, что даже гипотетически верно, — это является ли reinterpret_cast<std::byte *>(this) указатель на один из байтов в массиве или нет. Но вы можете std::launder это сделать, чтобы убедиться, что это так. Действительно, отмывание указателей байтов на/с достаточно полезно, чтобы вы могли создавать для них шаблонные функции:

 template<typename T>
std::byte *to_byte_ptr(T *ptr)
{
  return std::launder(reinterpret_cast<std::byte*>(ptr));
}

template<typename T>
T *from_byte_ptr(std::byte *ptr)
{
  return std::launder(reinterpret_cast<T*>(ptr));
}
 

Все остальное в полном порядке. Вы создали header хранилище, предоставляемое массивом байтов, поэтому там есть std::byte объекты, доступные через launder . И поскольку эти std::byte объекты находятся в массиве, вы можете выполнять арифметику указателей на них. И хотя эти std::byte объекты на самом деле не указывают на объекты, для которых они предоставляют хранилище, если у вас есть указатель с тем же адресом, что и нужный объект, вы можете launder извлечь указатель на этот объект.