Utilizzare memcpy per copiare un int in un array di caratteri e quindi stamparne i membri: comportamento non definito?

Question

Si consideri il seguente codice:

int i = 1; 
char c[sizeof (i)]; 
memcpy(c, &i, sizeof (i)); 
cout << static_cast<int>(c[0]); 

Si prega di ignorare se questo è buon codice. So che l'output dipende dalla endianità del sistema. Questa è solo una domanda accademica.

È questo codice:

• comportamento indefinito
• implementazione definita comportamento
• comportamento ben definiti
• Qualcos'altro

Answer 1

La regola che si sta cercando è 3.9p4:

La rappresentazione oggetto di un oggetto di tipo T è la sequenza di Nunsigned char oggetti presi dalla oggetto di tipo T, dove N uguale sizeof(T). La rappresentazione del valore di un oggetto è l'insieme di bit che contiene il valore di tipo T. Per i tipi banalmente copiabili, la rappresentazione del valore è un insieme di bit nella rappresentazione dell'oggetto che determina un valore, che è un elemento discreto di un insieme di valori definito dall'implementazione.

Quindi, se si utilizza unsigned char, è possibile prendere un comportamento definito dall'implementazione (qualsiasi implementazione conforme deve dare una garanzia su ciò che il comportamento è).

La lettura tramite char è legale, ma i valori non sono specificati. Tuttavia, si garantisce che l'utilizzo di un valore non qualificato char conserverà il valore (pertanto il valore di char non può avere rappresentazioni di trap o bit di riempimento), in base a 3.9p2:

Per qualsiasi oggetto (diverso da un sotto-oggetto classe base) di tipo banalmente copiabile T, se l'oggetto contiene un valore valido di tipo T, i byte sottostanti (1.7) che costituiscono l'oggetto può essere copiati in un array di char o unsigned char. Se il contenuto dell'array di char o unsigned char viene ricopiato nell'oggetto, l'oggetto deve successivamente conservare il suo valore originale.

(valori "non specificato" sono un po 'più debole di valori "di implementazione definiti" - la semantica sono gli stessi, ma la piattaforma non è tenuto a documentare quali sono i valori.)

Answer 2

La lingua non dice che questa operazione è comportamento immediatamente indefinito. Si dice semplicemente che la rappresentazione di c[0]potrebbe essere fino a essere una rappresentazione non valida (trap), nel qual caso il comportamento è effettivamente indefinito. Ma nei casi in cui c[0] non è una rappresentazione trap, il comportamento è definito dall'implementazione.

Se si utilizza l'array unsigned char, la rappresentazione trap diventa impossibile e il comportamento diventa puramente definito dall'implementazione.

Answer 3

È chiaramente un comportamento definito dall'implementazione.

La rappresentazione interna di un int non è definita dallo standard (le implementazioni possono scegliere little o big endian o qualsiasi altra cosa), quindi non può essere un comportamento ben definito: il risultato può essere diverso su diverse architetture.

Su un sistema definito (architettura e compilatore C e (eventualmente) configurazione) il comportamento è perfettamente determinato: su un big endian, otterrete un 1, su un piccolo endian a 0. Quindi è comportamento definito dall'implementazione.