C++读取联合体同类型非活跃成员是否为UB？兼谈C标准差异

先看这段C++代码：

union A{
  int a;
  int b;
};
int main(){
  A u = {.a = 0};
  int r = u.b; // #1 这是未定义行为吗？
}

C++标准下的判定 #

根据C++标准[class.union]条款：

在联合体中，非静态数据成员若其名称指代的对象生命周期已开始且未结束，则该成员是活跃的（[basic.life]）。联合体类型对象的非静态数据成员中，同一时间最多只能有一个处于活跃状态，也就是说，同一时间联合体中最多只能存储一个非静态数据成员的值。

本例中仅A::a为活跃成员，结合[basic.life]第7段的规定：

若出现以下情况，程序存在未定义行为：

• 使用左值访问该对象，或

#1处代码尝试读取生命周期尚未开始的u.b，按照C++标准，该操作属于未定义行为。

对标准要求的讨论 #

从实际使用角度看，这个要求确实偏严格——毕竟a和b都是int类型，内存布局完全一致，读取u.b本质就是读取与u.a相同的内存内容，逻辑上不会产生歧义。但C++标准从对象生命周期的维度做了严格约束，核心是为了维护类型系统的一致性，避免在更复杂的类型场景下出现类型安全问题。

C标准的差异 #

C标准对该场景的要求更为宽松，其文档中有明确说明：

若用于读取联合体对象内容的成员，与最后用于向该对象存储值的成员不同，则会将值的对象表示的对应部分重新解释为新类型的对象表示（该过程有时被称为类型双关）。这可能会得到非值表示。

也就是说，C标准明确允许这种跨成员读取的操作，仅要求按对象表示重新解释类型即可，不存在未定义行为。而C与C的这一差异，并未在C标准差异文档中被明确指出。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者xmh0511