C/C++中使用char类型进行Type punning是否安全？

首先直接给出结论：针对char（或unsigned char、std::byte）类型的类型双关，在符合C++标准规则的前提下，确实不会产生未定义行为，但要明确其适用范围和前提。

核心规则说明 #

C++标准明确规定：任何对象的存储都可以被视为由char、unsigned char或std::byte类型的字节序列构成。通过这几种类型的指针，直接读取或写入对象的底层字节是合法操作，这是类型双关规则中的特殊例外，专门用于允许程序访问对象的原始内存表示。

针对你代码的分析 #

你的代码片段：

int *a = new int[3];
for(b = 0;b <= 2;b++){
   a[b] = b;
}
char *ptr = (char*)&a;

这里&a是指向int*类型变量的指针（即int**），将其转换为char*后，ptr指向的是变量a本身的内存字节。后续通过ptr去读取或修改这些字节都是合法的，不会触发未定义行为。

需要注意的误区 #

• 这个例外仅适用于用char/unsigned char/std::byte指针访问其他对象的字节，反过来把char指针强制转换为非char类型指针去访问内存，依然需要满足严格别名规则，否则会产生未定义行为。
• 如果通过char指针修改对象的字节，需要确保修改后的字节序列对于原对象类型来说是合法的表示（比如修改int的字节后，结果不能是该平台int类型的陷阱表示，否则后续访问原int对象会触发未定义行为）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ichimonji_bleach