非void*指针与整数之间的类型转换安全性探讨

直接在intptr_t和任意对象类型指针T*之间双向转换不能保证安全，必须通过void*作为中间转换步骤，原因如下：

• 标准仅明确了两组有安全保证的转换：
  • 支持intptr_t的实现中，void*与intptr_t（或uintptr_t）双向转换后值保持不变；
  • 任意对象指针T*与void*双向转换后值保持不变。
• 但标准并没有要求void*的宽度必须大于等于所有对象指针类型的宽度，也没有直接规定T*与intptr_t之间的转换行为。极端情况下，如果某个平台上T*的宽度比void*大，那么仅能容纳void*的intptr_t就无法完整存储T*的信息，直接转换会导致数据丢失，往返转换后原指针值无法恢复。

正确的转换流程示例 #

#include <cstdint>

// T* 转 intptr_t
T* ptr = new T();
void* void_ptr = ptr;
intptr_t int_ptr = reinterpret_cast<intptr_t>(void_ptr);

// intptr_t 转 T*
void* restored_void_ptr = reinterpret_cast<void*>(int_ptr);
T* restored_ptr = static_cast<T*>(restored_void_ptr);

不推荐的直接转换（无标准保证） #

// 不保证安全，不推荐
T* ptr = new T();
intptr_t int_ptr = reinterpret_cast<intptr_t>(ptr);
T* restored_ptr = reinterpret_cast<T*>(int_ptr);

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ByteEater